‘Onderzoek met 3D-huidmodellen voor betere wetenschap'

Biomedisch wetenschapper Ellen van den Bogaard (36) van het Radboudumc staat aan het hoofd van het Laboratorium voor Experimentele Dermatologie. Haar team bootst in het laboratorium met weefselkweektechnologie kleine stukjes huid na. ‘We onderzoeken hoe de huid reageert als deze met bacteriën in aanraking komt. Of wat er gebeurt met de huid als er DNA-veranderingen optreden, zoals die ook in ziekten voorkomen. Omdat we die huid zelf maken en daarin heel gecontroleerd onderzoek doen, hebben we ook minder proefdieren of patiënten nodig.’

‘Wij maken 3D orgaankweekjes van de huid om de functies van de huid in ziekte en gezondheid te onderzoeken.’

Van den Bogaard was als kind gefascineerd door de natuur en wist al op jonge leeftijd dat ze in een laboratorium wilde werken. ‘Ik ben daarom biomedische wetenschappen gaan studeren en heb mij uiteindelijk gespecialiseerd in huidziekten. Onze onderzoeksgroep bestaat uit twaalf mensen, onder wie post docs, research analisten en PhD-studenten. Wij maken met behulp van 3D technologie natuurgetrouwe huidmodellen om de functies van de huid in ziekte en gezondheid te onderzoeken.’

‘Die 3D-modellen bevatten alle lagen van de opperhuid inclusief de beschermende hoornlaag. Hierdoor kun je dus ook aan de buitenkant van de huid op een gecontroleerde wijze zalven of antibiotica testen. We gebruiken daarvoor huidcellen van gezonde vrijwilligers of patiënten.’

‘De huid van een muis is heel anders dan die van de mens en reageert daardoor ook anders op invloeden van buitenaf.'

Minder proefdieren

‘Het is in feite een elegante, verantwoorde en snelle manier om onderzoek te doen naar de huid waarvoor je geen langdurige patiënten studies of proefdieren nodig hebt. Het is vooralsnog een verfijning en vermindering van het gebruik van proefdieren, want proefdieren helemaal vervangen is nog niet aan de orde. 

‘Ik ben niet per se vanuit een morele overweging een aanhanger van proefdiervrij onderzoek. Wij doen dit met name vanuit wetenschappelijk oogpunt. Vanuit de overtuiging dat dit onderzoek een belangrijke bijdrage levert aan een betere wetenschap. De huid van een muis is namelijk wezenlijk anders dan die van de mens en reageert daardoor ook anders op invloeden van buitenaf. Maar in sommige gevallen kun je niet om proefdieren heen, als je bijvoorbeeld het samenspel tussen verschillende celtypen of organen wil onderzoeken. Voor nu richten we ons op de verbetering van specifieke huidmodellen en het beschikbaar stellen van de technologie en de materialen om de huid in het laboratorium te kunnen maken.'

Nieuwe technologie en protocollen

Een nieuw onderzoek naar humane meetmodellen voor de huid gaat 1 januari 2021 van start (PAST4FUTURE1, gefinancierd door SGF/Health Holland). ‘Iets later dan gepland vanwege de COVID-19 maatregelen en capaciteitsproblemen op de laboratoria. De nodige projectvoorbereidingen hebben wat langer geduurd dan normaal’, legt Van den Bogaard uit. 

‘Met ons project willen we een platform oprichten om aan de ene kant nieuwe technologie te ontwikkelen om de huidmodellen te maken. Aan de andere kant willen we ook zorgen dat die technologie makkelijk reproduceerbaar is, zodat wereldwijd iedereen met hetzelfde celmateriaal kan werken. Hierdoor zijn studieresultaten beter met elkaar te vergelijken. Dat onderzoeken we samen met het VUMC, het LUMC en het Brandwondencentrum in Beverwijk. De afdeling Moleculaire Ontwikkelingsbiologie van de Radboud Universiteit zorgt voor de stamceltechnologie en toegang tot de zogenoemde -omics-technologie. Daarmee kunnen we tot in detail de moleculaire biologie achter de huidmodellen ontrafelen.’

‘We gaan een nieuwe antibiotica in onze huidmodellen testen voor specifieke aandoeningen.’

Nieuwe antibioticatest

‘Er doen ook twee bedrijven aan ons onderzoek mee, waaronder een Zwitsers bedrijf gespecialiseerd in cel- en weefselkweek (CELLnTEC). Daarnaast gaan we voor een bedrijf (TropIQ Health Services) nieuwe antibiotica in onze huidmodellen testen voor specifieke huidaandoeningen. Met die nieuwe antibiotica willen we voorkomen dat onze goede ‘vrienden’ op de huid de das omdoen en alleen de specifieke bacteriën, de boosdoeners, het loodje leggen.’ 

‘Door samen op te trekken, hopen we tot betere resultaten te komen en een bron van cellen en protocollen te genereren waarbij we binnen het platform van elkaar kunnen leren.’

1 Platform for alternative skin tests for sustainable future science, PAST4FUTURE