Cel- en weefselculturen worden vooral gebruikt om directe interacties en signaalwegen van moleculen en cellen in kaart te brengen, en om grote hoeveelheden potenti\u00eble medicijnen te doorlichten op activiteit en toxiciteit. Cellen zijn vaak eenvoudig en snel op te kweken, vergen weinig plaats en zijn meestal relatief goedkoop. Deze technieken zijn dan ook uitgegroeid tot een hoeksteen van biomedisch onderzoek.<\/p>\n\n\n\n
De informatie die uit dit soort culturen voortvloeit is echter beperkt, in die zin dat deze experimenten, inclusief recente ontwikkelingen in \u2018organs-on-a-chip<\/a>\u2018 en \u20183D celculturen, niet het hele verhaal vertellen over de complexe interacties die zich afspelen in een levend organisme. Cellen in cultuur gedragen zich niet helemaal hetzelfde als cellen in een organisme, en bovendien kunnen sommige wetenschappelijke vragen niet onderzocht worden op het niveau van cellen of weefsels. Hoe een genetische fout het geheugen (Alzheimer onderzoek) of de motoriek (Parkinson onderzoek) aantast is bijvoorbeeld moeilijk te verifi\u00ebren aan de hand van cellen. Maar ook op het vlak van toegepast medisch onderzoek zijn er beperkingen: om het effect van een medicijn op het immuunsysteem te testen, is nog steeds een levend organisme nodig omdat de complexiteit van het immuunsysteem niet kan nagebootst worden door andere technologie\u00ebn. Toch zijn cel en weefselculturen ook in deze onderzoekstakken van enorm belang. Latere dierproeven kunnen effici\u00ebnter opgesteld worden omdat er al belangrijke kennis is verworven via in vitro<\/em> modellen (bvb. toxische dosis, interactie met het doelwit\u2026).<\/p>\n\n\n\n Decennialange ontwikkelingen in celcultuur technologie hebben geleid tot zogenaamde \u2018organs-on-a-chip\u2019, waarbij als het ware miniatuur-organen op een chip worden gekweekt. Dit stelt ons in staat om het effect van een medicijn of omgevingsfactoren te testen op bijvoorbeeld de interactie tussen een artifici\u00eble lever en nieren. Organs-on-a-chip beloven een revolutie in de farmaceutische industrie door met minder variabiliteit betere voorspellingen te doen op vlak van onder meer toxiciteit en metabolisme, waardoor proefdieren effici\u00ebnter kunnen ingezet worden en ook de kostprijs van een geneesmiddel kan dalen. Toch heeft ook deze technologie inherente beperkingen zoals weinig tot geen toepassing in het bestuderen van chronische aandoeningen of complexe systemen zoals de hersenen of het immuunsysteem.<\/p>\n\n\n\n De kracht van computers wordt meer en meer ingezet in biomedisch onderzoek, van interactiemodellen voor geneesmiddelen\u00a0tot simulaties van hoe hersencellen met elkaar communiceren. Computers spelen ook een centrale rol in de\u00a0bioinformatica\u00a0om patronen te herkennen in\u00a0gigantische hoeveelheden biomedische data. Naar analogie met\u00a0in vitro<\/em>\u00a0en\u00a0in vivo<\/em>, wordt dit soort onderzoek\u00a0in silico<\/em>\u00a0genoemd, naar het materiaal waar computer chips van gemaakt zijn.<\/p>\n\n\n\n Het computermodel of -simulatie is maar zo goed als de gegevens die je erin steekt natuurlijk, en die gegevens komen, naast celkweek experimenten, ook van dierproeven. Om bijvoorbeeld een nauwkeurig model te maken van hoe hersencellen communiceren, moet je eerst weten hoe deze hersencellen communiceren in een levend organisme. Proefdieren blijven dus essentieel om computermodellen op punt te zetten en nadien de voorspellingen ook te valideren. Een recent voorbeeld van de wisselwerking tussen computermodel en proefdier is de ontwikkeling van \u2018neurale protheses<\/a>\u2018 waarbij mensen na verlamming of amputatie een prothese kunnen aansturen met hun hersenen. Dankzij decennialang onderzoek met apen hebben we nu een gedetailleerd beeld van hoe hersencellen in de motorcortex (het deel van onze hersenen dat instaat voor beweging) signalen omzetten naar beweging. Via computermodellen konden wetenschappers de informatie in de hersencellen decoderen en elektroden ontwikkelen die werden ingeplant in de hersenen van de apen, waardoor zij in staat waren een robotische arm op afstand te controleren via hun gedachten<\/a>. Het onderzoek op apen heeft als rechtstreeks gevolg dat we deze technologie nu kunnen toepassen om de miljoenen mensen te helpen die kampen met verlamming of amputaties.<\/p>\n\n\n\n Moderne beeldvormingstechnieken zoals bijvoorbeeld\u00a0CT (computed tomography)<\/a>,\u00a0MRI (magnetic resonance imaging)<\/a>,\u00a0PET (positron emission tomography)<\/a>,\u00a0DTI (diffusion tensor imaging)<\/a>, vormen een waardevolle toevoeging aan het arsenaal van middelen om anatomie en fysiologie te bestuderen in mens en dier, en dit op een niet-invasieve manier en in een intact, levend organisme. Naast hun nut als diagnostische middelen, worden beeldvormingstechnieken\u00a0ook vaak ingezet in wetenschappelijk onderzoek, zoals bijvoorbeeld om\u00a0hersenactiviteit op te meten tijdens het uitvoeren van een taak via\u00a0fMRI (functional magnetic resonance imaging)<\/a>\u00a0of om\u00a0tumorgroei op te volgen in een levende rat via\u00a0bioluminescence imaging<\/a>. Het voordeel van deze technieken is dat enorm veel informatie kan verzameld worden\u00a0voor hetzelfde\u00a0proefdier door\u00a0verschillende van deze niet-invasieve technieken toe te passen (een voorbeeld van\u00a0vermindering\u00a0dus).<\/p>\n\n\n\n Toch bieden deze beeldvormingstechnieken opnieuw slechts een fractie van de informatie die nodig is om een ziektebeeld te onderzoeken en laten ze niet toe om de complexe moleculaire wisselwerkingen, zoals bijvoorbeeld de onderliggende mechanismes van kanker of epilepsie, te bestuderen. Eveneens zijn proefdieren een cruciale schakel geweest om deze technieken te ontwikkelen en worden nog dagelijks ingezet om bijvoorbeeld nieuwe PET doelwitten te ontwikkelen om tumoren of de ziekte van Alzheimer sneller op te sporen.<\/p>\n\n\n\n Het argument om proefdieren te verminderen via alternatieven wordt vaak aangehaald door tegenstanders. Hierbij focust men op alternatieven zoals 3D-organen, en gekweekte cellen in schaaltjes, MRI scanning (beeldvorming) of computermodellen en simulaties, maar zijn dit wel echt \u201calternatieven\u201d? Deze technieken zijn eerder complementair aan onderzoek met proefdieren die andere wetenschappelijke vragen beantwoorden, elk met hun eigen voor- en nadelen. Het is dus absoluut geen zwart\/wit keuze. We hebben nood aan een gradi\u00ebnt van technieken om verschillende aspecten van complexe wetenschappelijke en biomedische vraagstukken te ontrafelen.<\/p>\n\n\n\n In vele takken van wetenschappelijk onderzoek zijn dierproeven complementair aan celkweek experimenten en computermodellen en deze drie pijlers vullen elkaar aan om maximale informatie te verwerven. In bepaalde onderzoeksvelden, zoals onder meer toxicologie, is het mogelijk het evenwicht maximaal te verschuiven naar in vitro<\/em> en in silico<\/em>. In andere onderzoeksvelden zijn deze methoden veel minder toereikend.<\/p>\n\n\n\n Het succes van zowel in vitro<\/em> als in silico<\/em> alternatieven hangt in grote mate af van resultaten verkregen uit dierproeven. Een computermodel dat hersenfuncties nabootst bijvoorbeeld, kan alleen gebouwd worden op basis van complexe informatie die, naast celkweek experimenten, ook verkregen wordt uit het levende orgaan in proefdieren. Daarna dienen deze computervoorspellingen steeds opnieuw gevalideerd te worden in celcultuur en proefdieren om de accuraatheid van het model te testen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cellen of weefsel in een petrischaal Cellen in een proefbuis vormen het uitgelezen model om zeer veel facetten van ziektes en biologische interacties te bestuderen. Dit soort proeven wordt ook wel in vitro onderzoek genoemd, afgeleid van het Latijnse \u201cin glas\u201d. Cel- en weefselculturen worden vooral gebruikt om directe interacties en signaalwegen van moleculen en cellen in kaart te brengen, en om grote […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","_swt_meta_header_display":false,"_swt_meta_footer_display":false,"_swt_meta_site_title_display":false,"_swt_meta_sticky_header":false,"_swt_meta_transparent_header":false,"footnotes":""},"class_list":["post-113","page","type-page","status-publish","hentry"],"uagb_featured_image_src":{"full":false,"thumbnail":false,"medium":false,"medium_large":false,"large":false,"1536x1536":false,"2048x2048":false},"uagb_author_info":{"display_name":"Proefdieronderzoek","author_link":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/?author=1"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Cellen of weefsel in een petrischaal Cellen in een proefbuis vormen het uitgelezen model om zeer veel facetten van ziektes en biologische interacties te bestuderen. Dit soort proeven wordt ook wel in vitro onderzoek genoemd, afgeleid van het Latijnse \u201cin glas\u201d. Cel- en weefselculturen worden vooral gebruikt om directe interacties en signaalwegen van moleculen en cellen in kaart te brengen, en om grote…","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/113","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=113"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/113\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":115,"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/113\/revisions\/115"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/proefdieronderzoek.be\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=113"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Organ-on-a-chip\"](\"http:\/\/infopuntproefdieronderzoek.be\/wp-content\/uploads\/2017\/02\/10-Organ-CHips-AP-768x576.jpg\")
<\/p>\n\n\n\nComputers in tandem met proefdieren<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
Beeldvormingstechnieken<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
Twee handen op \u00e9\u00e9n buik<\/strong>?<\/strong><\/h5>\n\n\n\n