Het testen van geneesmiddelen op dieren kan meedogenloos zijn. ‘Onderzoekers laten soms muizen uithongeren in hun kooi’, zegt de Leidse student biomedische wetenschappen Sarvin Rezvani. Ze heeft het over ‘metabolische kooien’, waar de beestjes aan geen enkele natuurlijke behoefte kunnen toekomen. De Europese richtlijnen voor dierproeven staan verder een waslijst van ernstige ingrepen toe, waaronder zware elektrische schokken en het induceren van orgaanfalen of tumoren.
In de biomedische wetenschap zijn dierproeven de norm, omdat het testen op mensen simpelweg te gevaarlijk is. ‘In veel gevallen is het lastig om een alternatief te vinden’, zegt Rezvani. De experimenten zijn volgens haar echter niet betrouwbaar. ‘Dieren zijn geen mensen.’
Volgens haar faalt maar liefst 92 procent van de op dieren geteste medicatie bij proeven op mensen. ‘Je verspilt zo gewoon dierenlevens.’
mini-lever
Recente innovaties werken echter in het voordeel van de dieren: mogelijk kan proefdieronderzoek deels worden gemeden door te experimenteren met kweekorganen. Dit zijn klompjes menselijk weefsel, die wetenschappers laten ontwikkelen tot piepkleine, werkende organen – denk aan een mini-lever of mini-alvleesklier. Deze kunnen al worden gebruikt voor eenvoudige proeven. ‘Als je een middel toedient aan een kweekorgaan en er treedt meteen schade op, dan werkt het duidelijk niet.’
Rezvani zit in het Leidse team dat meedoet aan de jaarlijkse competitie voor synthetische biologie International Genetically Engineered Machine (iGEM). De groep fanatieke bètastudenten is al sinds januari aan het werk, onder begeleiding van enkele professoren. Aankomende zomer zullen ze geen vakantie vieren, maar zwoegen in het lab. In november hopen ze hiervoor erkend te worden tijdens de prijsuitreiking in Parijs. Het team heeft een crowdfunding opgezet voor het project.
‘Leiden staat bekend om haar deelname aan de competitie’, zegt Rezvani. In 2020 won de Leidse inzending de hoofdprijs met een testkit om infectieziekten op te sporen. Het initiatief is sindsdien uitgegroeid tot een start-up met miljoeneninvesteringen van onder andere de EU en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek.
Het team van dit jaar wil de productie van kweekorganen verbeteren door het grootste obstakel aan te pakken: het ontstaan van bloedvaten. ‘Als je niks doet, ontwikkelen de vaten zich niet’, vertelt Rezvani. Met ontoereikende bloedvaten krijgt het weefsel niet genoeg zuurstof en sterft het af. ‘Wij ontwikkelen eiwitten die de bloedvaten gecontroleerd laten aangroeien.’
Deze eiwitten zijn van een zorgvuldig uitgekozen vorm en structuur. Eiwitten bestaan uit een ketting van aminozuren, die door onderlinge interactie naar of van elkaar bewegen. Afhankelijk van de volgorde en soorten aminozuren kunnen eiwitten zo oneindig veel gedaantes aannemen.
eencellige beestjes
‘We hebben via computermodellen de DNA-code gevonden voor het perfecte eiwit’, legt Rezvani uit. Dit DNA bestellen ze bij een bedrijf, om het vervolgens te injecteren in een bacterie. De onderzoekers kiezen voor de bacterie E. coli, die van nature voorkomt in menselijke darmen. ‘We gebruiken ze als biologische fabriekjes.’ De eencellige beestjes lezen het DNA uit en zullen het eiwit gaan produceren dat vervolgens kan worden ‘geoogst’. Wanneer de eiwitten in een kweekorgaan worden gestopt, zullen ze gaan clusteren tot een soepel rooster waarbinnen de bloedvaten eenvoudig hun weg kunnen vinden.
Rezvani ziet veel potentie in de technologie, maar het kan nog niet alle dierproeven vervangen. ‘Niemand wil expres dieren pijn doen in hun experimenten, maar op dit moment is het nog altijd nodig. Een medicijn kan namelijk werken in een kunstorgaan, maar er is altijd het probleem van de rest van het lichaam.’
Haar toekomstvisie: ‘Een petrischaaltje met verschillende mini-organen die samen het menselijk lichaam simuleren.’
