Vermijd dierproeven in onderzoek

(© TU Berlin/PR/Felix Noak)

Elk jaar worden alleen in Duitsland 200.000 proefdieren ingezet voor het onderzoek naar infectieziekten. Deze experimenten zijn niet alleen zeer belastend voor de dieren, maar vaak ook slechts beperkt overdraagbaar op de mens. Wetenschappers van de TU Berlin werken al jaren intensief aan het ontwikkelen van driedimensionale orgaanmodellen die geïnfecteerd kunnen worden met humanpathogene virussen. Voor dit werk werden vandaag Prof. Dr. Jens Kurreck, hoogleraar biotechnologie aan de TU Berlin, samen met zijn medewerker Dr. Johanna Berg in het Rote Rathaus geëerd met de prijs van de deelstaat Berlijn voor de bevordering van onderzoek naar vervangings- en aanvulmethoden voor dierproeven. Deze prijs wordt uitgereikt door de Senaatsadministratie voor Justitie, Consumentenbescherming en Antidiscriminatie, samen met het Landesamt für Gesundheit und Soziales en de Vereniging van farmaceutische onderzoeksbedrijven. De prijs, ter waarde van 40.000 euro, werd in 2019 gelijk verdeeld tussen een project aan de TU Berlin en een project aan de Charité – Universitätsmedizin Berlin.

„We hebben driedimensionale orgaanmodellen voor long en lever gemaakt door middel van bioprinting en deze nauwkeurig gekarakteriseerd“, aldus Johanna Berg. Vervolgens werd het longmodel onder andere geïnfecteerd met Influenza A-virussen („griepvirussen“). „We konden aantonen dat het virus zich in het 3D-model verspreidt en ook een afweerreactie van de cellen veroorzaakt. Volgens ons onderzoek waren er tot nu toe nog geen publicaties die berichtten dat het gelukt is om een geprint model te infecteren met virussen“, aldus Jens Kurreck.

Voor de professor staat echter niet alleen het onderzoek centraal, maar ook het onderwijs: „We zijn ervan overtuigd dat het belangrijk is om het dierenwelzijnsgedachte bij de volgende generatie wetenschappers te verankeren. Daarom hebben vervangingsmethoden voor dierproeven bij ons een grote plaats in het onderwijs. Naast een stage over 3D-bioprinting van orgaanmodellen bespreken we dierenethiek in seminars; ook voor promovendi hebben we aan de graduate schools praktische en theoretische presentaties over bioprintingmethoden verzorgd. Berlijn is vandaag de dag een centrale locatie voor de ontwikkeling van alternatieve methoden voor dierproeven.“

De wetenschappers gaan ervan uit dat na deze „proof of principle“ het model gebruikt kan worden om nieuwe antivirale stoffen te ontwikkelen. „Onze aanpak biedt ten opzichte van de klassieke methode (celkweek en dierproeven) twee belangrijke voordelen: humanpathogene influenzavirussen vermenigvuldigen zich niet of slechts zeer slecht in diermodellen, waardoor de betekenis van diermodellen zeer beperkt is. Wij werken met menselijke cellen in onze 3D-druktechniek en hopen zo de mens beter te kunnen nabootsen en tegelijkertijd dierproeven te besparen“, beschrijft Jens Kurreck. Met het prijzengeld willen de onderzoekers het longmodel verder ontwikkelen. Tot nu toe bestaat het alleen uit één celtype, de zogenaamde epitheelcellen. „In ons huidige werk, dat met het prijzengeld verder geïntensiveerd kan worden, zullen we een driedimensionale basis van fibroblasten printen, waarop een laag epitheelcellen wordt gekweekt die geïnfecteerd worden door het virus. Daarnaast worden nog immuuncellen geïmplementeerd, wat het model natuurlijk veel representatiever maakt, omdat immuuncellen uiterst belangrijk zijn voor het bestuderen van het verloop van een infectie.“ Hoe dichter het geprinte orgaan bij het biologische orgaan komt, des te meer wetenschappers het ook zullen gebruiken“, legt Johanna Berg uit.