Concept voor proefdiervrije test

wetenschapOnderzoeker Peter Theunissen heeft het concept voor een nieuwe proefdiervrije test ontwikkeld met embryonale stamcellen van muizen om de effecten van stoffen op de vorming van zenuwcellen te meten.

Om geboorteafwijkingen door giftigheid van stoffen te voorkomen, verplicht huidige internationale wetgeving fabrikanten om stoffen en medicijnen te testen op ontwikkelingstoxiciteit: giftige effecten van stoffen op de ontwikkeling van de ongeboren vrucht. De bepaling van toxiciteit van een stof wordt uitgevoerd op proefdieren; de nieuwe test kan op termijn een (gedeeltelijke) vervanging van proefdieronderzoek betekenen. Theunissen is vrijdag 1 maart 2013 gepromoveerd aan de Universiteit Maastricht op zijn door Technologiestichting STW gefinancierde onderzoek.

Proefdieren
Van alle proefdieren die tegenwoordig gebruikt worden voor toxicologische testen, wordt ongeveer 65% gebruikt voor fertiliteit- en ontwikkelingstoxicologie. Dit komt doordat in deze studies het effect van stoffen over meerdere generaties dieren wordt bestudeerd. Omdat het gebruik van proefdieren ethisch ongewenst is, is het belangrijk om nieuwe alternatieve testsystemen te ontwikkelen voor het voorspellen van ontwikkelingstoxiciteit, waarbij minder of zelfs géén proefdieren gebruikt hoeven te worden. Daarnaast zijn de huidige testen te arbeidsintensief om voorspellingen te kunnen doen over de giftigheid van een groot aantal stoffen in een korte tijd.

Alternatief
Een veelbelovend alternatief model voor het voorspellen van ontwikkelingstoxiciteit bleek eerder al de embryonale stamcel test (EST). Eén van de verbeteringen hiervan is het ontwikkelen van een neurale variant van de EST (ESTn), om de giftigheid van neuraal ontwikkelingstoxische stoffen toch goed te kunnen voorspellen. Theunissen beschrijft alle stappen van de ontwikkeling van deze neurale embryonale stamcel test als een snel, of high-throughput, testsysteem voor het detecteren van neurale ontwikkelingstoxische stoffen.

Transciptomics
Een andere mogelijke verbetering is om de subjectieve handmatige scoringsmethode van de EST te vervangen door een objectievere maat. Een methode om dit te doen is met behulp van zogeheten transcriptomics, een relatief nieuwe techniek waarmee de expressie van tienduizenden genen in één experiment gemeten kan worden. Met behulp van deze techniek kan het verschil in genexpressie tussen blootgestelde en niet blootgestelde cellen gemeten worden. Op basis hiervan is voor de ESTn een profiel ontwikkeld waarmee effecten van stoffen op de ontwikkeling in de ESTn bepaald kan worden. Daarnaast kan deze methode opheldering geven over de vele moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan ontwikkelingstoxiciteit. De ontwikkelde test kan deel uitmaken van een alternatieve teststrategie voor de veiligheidsevaluatie van stoffen, die in de industrie al als pre-screen gebruikt kan worden en op termijn een (gedeeltelijke) vervanging van proefdieronderzoek kan betekenen.

Het onderzoek is uitgevoerd aan de Universiteit Utrecht, het RIVM en bij de vakgroep Toxicogenomics van het Maastricht Universitair Medisch Centrum+. Het is mogelijk gemaakt door Technologiestichting STW.

Informatie Maastricht UMC+
Voor meer informatie over het Maastricht Universitair Medisch Centrum+ (Maastricht UMC+): zie www.mumc.nl, www.maastrichthealthcampus.nl, www.mumc.tv, en Health Foundation Limburg.