INIMINI-health: een darm-op-een-chip met immuun- en microbioomfunctie

Het onderzoek

In de dikke darm werken allerlei soorten cellen en bacteriën met elkaar samen. Het is belangrijk om te weten hoe die samenwerkingen in elkaar zitten. Hoe beter we weten hoe de darmen werken, hoe beter we adviezen kunnen geven over voeding en hoe beter we passende medicijnen kunnen ontwikkelen. Het kost veel geld om de darmen in mensen te onderzoeken. Het alternatief is testen op dieren, maar daar zitten ethische nadelen aan. Daarom werken wetenschappers aan modellen van de dikke darm. Met echte cellen maken ze een deel van de darm na, op heel kleine schaal. Op die modellen willen de onderzoekers medicijnen gaan testen, of de invloed van bepaalde voeding. De modellen moeten daarvoor wel realistisch genoeg zijn, en dus goed genoeg lijken op hoe de darmen in een mens echt werken.

In het INIMINI project werken onderzoekers verder aan een bestaand model van de darm, om dat nog realistischer te maken. De onderzoekers werken samen met bedrijven die al dit soort modellen maken (om onderzoek mee te doen). Zo zorgen ze er samen voor dat het model steeds beter wordt. Dit is een Publiek-private Samenwerking (PPS). MDL Fonds is één van de partijen die geld bijdraagt aan het verbeteren van het model, omdat daarmee onderzoek naar de darmen in de toekomst ook beter (en sneller) kan.

Het doel van het onderzoek is om een ‘gut-on-chip’ model te maken. Dat is een klein stukje ‘darm’, gemaakt van cellen. Daarin kan de samenwerking in de darmen worden nagebootst. In het model (op de chip) zitten drie soorten weefsel. Het eerste onderdeel is het darmepitheel, dat zijn cellen die aan de binnenkant van de darmen zitten. Verder zitten in het model ook immuuncellen, die nodig zijn voor het afweersysteem. Als laatste voegen de onderzoekers bacteriën toe die in de darmen leven (het microbioom). De bacteriën breken bijvoorbeeld voeding af die ons lichaam zelf niet kan verwerken. Alle drie de soorten werken in het model samen, zoals ze dat ook in de darmen doen.

De onderzoekers combineren drie soorten cellen in het nieuwe model. Daarmee wordt het model meer zoals een echte darm. De onderzoekers willen nog een extra onderdeel toevoegen. Daarmee kunnen ze meten hoeveel zuurstof er ontstaat of wordt opgenomen door de cellen en bacteriën. Zo kunnen ze zien hoe cellen met elkaar samenwerken wanneer er medicijnen of voedingsmiddelen worden toegevoegd.

De onderzoekers verwachten dat ze een model kunnen maken die beter voorspelt hoe voeding of medicijnen werken bij mensen. Het model lijkt namelijk meer op de echte darmen dan de chips die nu bestaan. Op de langere termijn verwachten de onderzoekers dat er minder dierproeven nodig zijn. Ook denken ze dat medicijnen sneller ontwikkeld kunnen worden.

Eindresultaat

De uitkomst van het onderzoek is een werkend ‘gut-on-chip’ model. In het model kunnen onderzoekers zien hoe darmcellen, immuuncellen en bacteriën van het microbioom met elkaar samenwerken. Nog niet alle onderdelen werken goed genoeg: het model kan nog verder verbeterd worden. Maar de onderzoekers hebben al een flinke slag gemaakt. Ze hebben verschillende soorten cellen gecombineerd, waardoor de darmcellen in het model bijvoorbeeld een slijmlaag gingen aanmaken. Dit gebeurt in de darmen in het echt ook. In die slijmlaag zitten bacteriën van het microbioom. Dit deel van de samenwerking hebben de onderzoekers dus goed na kunnen maken.

Het combineren van meer soorten cellen gaf wel een nieuwe uitdaging. De onderzoekers hebben ontdekt dat het voor de bacteriën moeilijk is om te overleven in de slijmlaag op de chip. Ze kunnen niet goed tegen zuurstof – maar de darmcellen hebben juist zuurstof nodig om te overleven. De techniek is nu nog niet goed genoeg om dit probleem oplossen, dus hier is meer onderzoek naar nodig.

De grootste nieuwe ontwikkeling van het model is dat de onderzoekers nu zuurstof kunnen meten rondom de cellen. In eerdere modellen bestond die techniek nog niet. Nu kunnen onderzoekers bijvoorbeeld zien hoeveel zuurstof de darmcellen gebruiken. De techniek moet nog wel verbeterd worden, zodat ook bacteriën die niet goed tegen zuurstof kunnen, blijven leven op de chip.

Met het INIMINI project hebben de onderzoekers de mogelijkheden van de modellen uitgebreid. Door de modellen uit te breiden en te verbeteren, worden ze steeds realistischer en ‘echter’. Daarmee kunnen ze op termijn in onderzoeken worden gebruikt, om te zien wat de effecten zijn van bepaalde voeding en medicatie op de darmen.

Resultaten van wetenschappelijk onderzoek

Om van een idee tot een toepassing te komen is veel onderzoek nodig. Dit kost tijd. Ook wanneer een onderzoek andere resultaten oplevert dan verwacht, leren we daar veel van. Daardoor is ieder resultaat een stap vooruit.

Projectinformatie

Orgaan: Darmen
Aandoening: Darmgezondheid
Titel project: INIMINI-health: een darm-op-een-chip met immuun- en microbioom functie om gezondheid bevorderende voeding en medicijnen te bestuderen.
Projectleider: Dr.ir. Paul Vos
Instantie: Wageningen University & Research
Gestart in: 2021
Looptijd: 3 jaar
Status: Afgerond

Dit onderzoek is een publiek-private samenwerking (PPS). Dat betekent dat bedrijven en onderzoekers met elkaar samenwerken. Het doel van PPS projecten is om kennis en nieuwe ideeën te aan te moedigen. Door de samenwerkingen kunnen bijvoorbeeld sneller nieuwe manieren van testen bedacht en ontwikkeld worden. Ze worden namelijk gelijk geprobeerd en goedgekeurd in wetenschappelijk onderzoek. Zo kunnen de bedrijven een product maken wat nóg beter past bij wat de onderzoekers nodig hebben.

MDL Fonds heeft deze PPS mede mogelijk gemaakt. De andere organisaties die hebben bijgedragen zijn Agilent, Bioactor, Cargill, Galapagos, Mimetas, Wageningen Universiteit en Winclove.

Veelgestelde vragen over wetenschappelijk onderzoek

Meestal zoeken de onderzoekers zelf naar deelnemers. Veel van de onderzoeken in onze database lopen al even, of zijn afgelopen. De onderzoekers hebben dan al genoeg patiënten gevonden voor het onderzoek. Je kan je dan niet meer aanmelden. Is het onderzoek net begonnen en zou je mee willen doen? Dan is ons advies: hou de website van het ziekenhuis of de instelling in de gaten. Of neem contact op met de contactpersoon van het onderzoek. Die gegevens staan vaak op de site van de onderzoeksinstelling.

Wij kunnen je helaas niet in contact brengen met de onderzoekers. Behalve als de onderzoekers dit duidelijk willen. Als dat zo is, dan staat het vermeld in de tekst hierboven.

Wetenschappelijk onderzoek is ingewikkeld en duurt vaak meerdere jaren. Onderzoekers moeten heel precies werken. Alleen dan kunnen ze conclusies trekken. Er bestaan veel verschillende soorten onderzoek. Die hebben allemaal voor- en nadelen. Het ene onderzoek heeft op korte termijn effect voor de patiënt. Het andere onderzoek leert ons vooral meer over hoe het lichaam werkt. Uiteindelijk helpt ieder onderzoek mee om een bepaald onderwerp beter te begrijpen. We hebben veel onderzoeken nodig om te kunnen zeggen dat iets betrouwbaar is. Pas als iets in meerdere onderzoeken wordt gevonden, is het wetenschappelijk bewezen. Daarom duurt het vaak ook lang voordat een nieuwe behandeling of bepaalde medicatie in behandelingen gebuikt kan worden.

In wetenschappelijk onderzoek zijn vaak proefpersonen nodig. Dit zijn gezonde mensen of patiënten die vrijwillig meewerken aan een onderzoek naar nieuwe behandelingen of medicijnen.

Als je meedoet aan een wetenschappelijk onderzoek, kan het zijn dat je een nieuwe behandeling krijgt. Daardoor kan het zijn dat je klachten minder worden, of dat je (sneller) beter wordt. Voor andere mensen is het ook waardevol als je meedoet, omdat een behandeling eerst getest moet zijn voordat andere mensen die kunnen krijgen. Er kunnen ook nadelen zijn aan meedoen aan wetenschappelijk onderzoek. Het kan zijn dat een nieuwe behandeling niet (goed) werkt, of bijwerkingen geeft. Bovendien kost het tijd en moeite.

De Centrale Commissie Mensgebonden Onderzoek (CCMO) zorgt voor de bescherming van mensen die meedoen aan medisch-wetenschappelijk onderzoek. Op de website van CCMO kun je terecht voor alle belangrijke informatie over meedoen aan onderzoek. Op de website van Rijksoverheid kan je ook meer informatie vinden.

Je kan ook je behandelend arts vragen wat er mogelijk is. Misschien zijn er op dit moment onderzoeken naar jouw aandoening. Je arts kan je meer vertellen over meedoen aan wetenschappelijk onderzoek.

Over MDL Fonds

Een gezonde buik voor iedereen, dat is onze droom. Daar werken we hard aan. We financieren wetenschappelijk onderzoek en geven informatie over MDL-ziekten. Op die manier kunnen we de zorg verbeteren, ziektes sneller opsporen en de kwaliteit van leven voor MDL-patiënten verbeteren. Dat doen we niet alleen, maar samen met artsen, onderzoekers, patiënten, hun familie en vrienden, met donateurs en vrijwilligers.

Alleen met jouw gift kunnen we onderzoeken zoals deze steunen. Help je mee?

Kies frequentie
Kies bedrag
Al 3 donateurs steunden vandaag een gezonde buik voor iedereen.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Ontvang maandelijks nieuws en info over een gezonde buik.

Wil je goed voor je buik zorgen?

Meld je aan voor de nieuwsbrief. Dan krijg je veel gezonde tips, lekkere recepten, mooie interviews, evenementen en het laatste nieuws over MDL-ziekten en MDL Fonds.
Je ontvangt maximaal twee nieuwsbrieven per maand en afmelden kan al met één klik. Lees je voortaan mee?
Dit veld is verborgen bij het bekijken van het formulier
Dit veld is verborgen bij het bekijken van het formulier
JJJJ dash MM dash DD