Onderzoeker Radboud Universiteit: 'PIC-gel stap richting diervrij onderzoek'

De synthetische PIC-gel die in 2013 aan de Radboud Universiteit werd ontdekt, blijkt verrassend goed te werken om mini-orgaantjes op te kweken.

Dat blijkt uit onderzoek van moleculair chemicus Paul Kouwer. "Hiermee zijn we weer een stapje dichter bij proefdiervrij onderzoek."

Biopt opkweken

Wanneer iemand ziek is, moet soms een biopt van weefsel worden genomen zodat bekeken kan worden wat er precies aan de hand is. Steeds vaker willen we dit biopt in het lab opkweken tot mini-orgaantjes (organoïden) zodat we het weefsel beter kunnen onderzoeken en uiteindelijk kunnen uitzoeken wat de beste behandeling is. Paul Kouwer: ‘Eigenlijk altijd wordt hiervoor gebruik gemaakt van Matrigel, een biologische gel die gemaakt wordt van muizentumoren.’ Voor dat doel worden elk jaar miljoenen muizen gekweekt en gedood. ‘Dat kan natuurlijk niet, zeker niet als je beseft dat juist die dierlijke componenten de betrouwbaarheid van de resultaten in gevaar brengen.’

De PIC-gel, in 2013 werd ontdekt aan de Radboud Universiteit, blijkt uitermate geschikt om organoïden op te kweken. Kouwer: ‘Dat is echt een verschil met andere synthetische gels. Die werken vaak prima als je stamcellen wil laten groeien, maar als het geavanceerder moet, zoals bij organoïden, is dat best wel moeilijk. We merkten bij onze PIC-gel dat dit veel soepeler verloopt.’

Eiwit uit bacteriën

Om de PIC-gel voor dit doel te optimaliseren werkte Kouwer samen met Hans Clevers van het Hubrecht Instiuut in Utrecht, de pionier van organoïde-technologie. Hij ontdekte recent dat een bacterieel eiwit dat ervoor zorgt dat de mini-orgaantjes heel goed op oppervlakken kunnen groeiden. ‘Ik stelde voor om dat eiwit aan onze gel te koppelen om meer levensechte driedimensionale weefsels te maken. Clevers was eerst sceptisch, maar het werkte als een tierelier.’

Het fijne hieraan is dat er uiteindelijk geen enkel dier gebruikt hoeft te worden om de menselijke mini-orgaantjes te laten groeien. Kouwer: ‘We hebben het nu nog getest met humane organoïden die ooit gemaakt zijn in Matrigel. De volgende stap is het groeien van menselijk organoïden direct in de PIC gel, dan is dat weefsel nooit vervuild geraakt met dierlijke componenten.’

Patiëntgerichte therapie

Voor de toekomst ziet Kouwer dat de gel nog breder kan worden toegepast: ‘Stel dat iemand met kanker is gediagnosticeerd: het liefst zou je dan een biopt willen nemen van een tumor, dat opkweken en dan in een lab testen welke therapie het beste werkt. Bijvoorbeeld, bij hoofd-hals kijker blijkt dat slechts 30 procent van de menselijke biopten goed opgekweekt kan worden in Matrigel. Onze gel is synthetisch en daardoor aanpasbaar, in tegenstelling tot de dierlijke variant. Het feit dat deze organoïden nu zo goed groeien in onze synthetische PIC-gel, biedt hoop dat we de gel kunnen doorontwikkelen waardoor we voor veel meer patiënten iets kunnen betekenen.’

Om de gel verder te ontwikkelen richting commercialisatie, heeft Kouwer onlangs een spin-off met SBMatrices BV opgericht, zodat de gel beschikbaar wordt voor de onderzoeks- en commerciële markt.