Medicijnen zonder proefdieren

Als je ziek wordt, gebruik je soms medicijnen als het niet lukt om vanzelf weer beter te worden. Je slikt een pilletje of neemt een poeder in en het medicijn en je lijf doen de rest. Klinkt vanzelfsprekend, maar voordat je naar de apotheek slentert, gaat daar een heel proces aan testen vooraf om die medicijnen in de schappen te krijgen. En helaas gaat dan niet altijd goed.

Ramp

Fialuridine werd in de jaren negentig onderzocht als een potentieel medicijn om een hepatitis B-infectie tegen te gaan, een infectie waarbij je lever ontstoken is. Na uitgebreide tests op proefdieren werd het als veilig beschouwd om in mensen te testen. Maar deze klinische studie draaide uit op een ramp. Vijf van de vijftien deelnemers overleden na hevig leverfalen en twee anderen hadden levertransplantatie nodig om te overleven.

Gelukkig komen desastreuze klinische studies als deze niet heel vaak voor. Het is echter wel zo dat slechts zeventig procent van alle bijwerkingen die bij mensen voorkomen, wordt opgemerkt tijdens dierproeven. Is er dan geen betere, ethischere manier om de veiligheid van medicijnen te testen?

Alle geneesmiddelen worden uitgebreid onderzocht op potentiële gezondheidsrisico’s voordat ze op de markt komen. Hiervoor worden ze getest op dieren. De dertig procent van bijwerkingen die niet in dierproeven wordt opgemerkt, komt voornamelijk door genetische verschillen tussen proefdieren en mensen. Wetenschappers proberen daarom steeds meer gebruik te maken van geavanceerde menselijke celkweekmodellen om de veiligheid van geneesmiddelen te testen.

Toxisch

In het geval van fialuridine werd, na de rampzalige klinische studie, verder onderzoek gedaan in menselijke levercellen. Onderzoekers kamen er met behulp van menselijke celkweekmodellen achter hoe dit medicijn voor leverfalen zorgt. Hoe kom je er met slechts een celkweekmodel achter of iets mogelijk toxisch is of niet?

Iedere stof die de biologie van de cel beïnvloedt, veroorzaakt een aanpassing aan het RNA. Het DNA is een soort zwaarbeveiligde opslag voor alle genetische informatie van een organisme, RNA is juist erg reactief. De samenstelling van RNA in een cel verandert al na een geringe blootstelling aan een bepaalde stof. Aan het RNA kun je dan aflezen of er ‘stressreacties’ plaatsvinden in de cel. Dit kan gebeuren wanneer lichaamsvreemde stoffen, zoals medicijnen, in overmaat je lichaam binnentreden.

Mini-nieren

Vaak raken deze stressreacties vanzelf weer in balans. Maar hevige of langdurige stressreacties in de cel kunnen grotere gevolgen hebben, zoals het afsterven van weefsel, het ontstaan van een tumor, of een overdreven immuunrespons. Door veranderingen in het RNA in een celkweekmodel te bestuderen, is het mogelijk om al in een vroeg stadium te voorspellen of er een risico is op hevige bijwerkingen.

Deze celkweekmodellen worden ook steeds geavanceerder, waardoor ze beter echte organen kunnen nabootsen. Dit gebeurt vaak met behulp van stamceltechnologie. Stamcellen zijn primitieve, ongespecialiseerde cellen die nog kunnen veranderen in vele verschillende celtypes. Door de stamcellen in specifieke condities op te kweken in het lab bootsen wetenschappers allerlei orgaanstructuren na. 

Zo hebben wetenschappers al mini- ‘nieren’ en mini- ‘levertjes’ ontwikkeld op het lab, wat we ook wel organoids noemen. Deze organoids kweek je in kleine plastic platen, waarin wel bijna honderd mini-nieren of levers tegelijk ontstaan. Zo kun je dus op een efficiënte manier vele verschillende medicijnen testen.

Kunnen we deze methoden nu al gebruiken om dierproeven te vervangen? Daarvoor moeten we nog uitgebreid onderzoeken of celkweekmodellen een goede representatie zijn van menselijke organen. Hiervoor gebruiken wetenschappers informatie uit eerdere studies op mensen, of beschadigde weefsels van patiënten uit ziekenhuizen. Door het RNA van écht menselijk weefsel te vergelijken met het RNA uit celkweekmodellen, kunnen onderzoekers in de toekomst hopelijk deze modellen gebruiken voor veiligheidstesten.