24 april is Wereld Proefdierendag. Een dag van protest voor sommige activisten, maar vooral een dag om stil te staan bij de rol die proefdieren spelen in het hedendaags biomedisch onderzoek.
Hoewel wetenschappers over de hele wereld de drie V’s van proefdieronderzoek in acht nemen (verminderen, verfijnen en vervangen), hebben we in de speurtocht naar betere behandelingen voor allerlei ziekten nog steeds dierproeven nodig. Een snelle blik op de biomedische doorbraken van het afgelopen jaar, zowel lokaal als internationaal, levert talloze voorbeelden op die de waarde van proefdieronderzoek voor biomedische vooruitgang onderstrepen:
Muizenonderzoek leidde tot Nobelprijs
Dierproeven met muizen en ratten worden vaak ingezet om menselijke aandoeningen te modelleren en vormen zo een belangrijke schakel in de ontwikkeling van nieuwe behandelingen die ontelbare levens kunnen redden. Zo ging de Nobelprijs voor de geneeskunde in 2018 naar twee baanbrekende wetenschappelijke ontdekkingen die een revolutie in de behandeling van kanker brachten. Deze ontdekkingen werden gedaan in dierproeven met muizen en veranderden de manier waarop we het ziekteproces bekijken fundamenteel. De onderzoekers vonden manieren om het immuunsysteem te stimuleren om kankercellen te herkennen en aan te vallen, een techniek die bekend staat als immunotherapie en die het leven kan redden van maar liefst een vijfde van alle kankerpatiënten.
Een Ebola vaccin
De gelijkenis tussen mensen en andere primaten komt enorm van pas bij de ontwikkeling van geneesmiddelen tegen gevaarlijke en dodelijke virussen. Nadat een nieuw Ebola vaccin succesvol bleek bij apen, werden er maar liefst 1.000 dosissen geproduceerd voor gebruik bij mensen.
Eetbare antilichamen
Afgelopen maand werd een revolutionaire methode om eetbare antilichamen toe te dienen ontwikkeld en getest in biggen die leden aan een vorm van diarree. De organen van varkens lijken opmerkelijk veel op die van de mens. Daarom zijn varkens uitstekende modeldieren. Het succes van deze studie biedt, naast de beoogde veterinaire toepassingen, dan ook een startpunt voor de behandeling en preventie van menselijke aandoeningen. De ontwikkeling van gemakkelijk te produceren en snel te verdelen vaccins die kunnen worden toegevoegd aan voedsel of water in poedervorm kan een oplossing bieden voor bijvoorbeeld cholera en darmontstekingen…
Een stap dichter bij een behandeling voor ALS
Amyotrofe laterale sclerose of ALS is een verwoestende ziekte waarvoor muismodellen het pad effenen naar nieuwe behandelingen. Dierstudies suggereerden al dat het wijzigen van de genetische fouten die ALS veroorzaken kan leiden tot duidelijke verbeteringen in de symptomen. Maar het is een hele uitdaging om de genen in zenuwcellen van de wervelkolom te wijzigen. Onderzoekers hebben in muizen een nieuwe methode ontwikkeld om gecorrigeerde genen te injecteren onder de weefsels die het ruggenmerg beschermen. De techniek corrigeerde 89% van de genen die geassocieerd waren met een erfelijke vorm van ALS en kan ons dichterbij een gentherapie voor ALS brengen.
Varkensorganen voor mensen?
In een wereld waar veel mensen nog steeds overlijden door een tekort aan geschikte donororganen, zouden nieuwe transplantatietechnieken erg veel levens kunnen redden. Hiervoor worden apen ingezet om de geschiktheid van menselijke patiënten te beoordelen. Door te kijken of het lukt om varkensorganen naar bavianen te transplanteren, is een laatste stap gezet om varkensorganen ook bij de mens te gaan gebruiken. Het orgaansysteem van zowel bavianen als varkens lijkt voldoende op dat van de mens om van maximale slaagkansen te spreken, en dit onderzoek zal dus resulteren in het redden van heel wat levens.
Baarmoedertransplantaties om onvruchtbaarheid te overwinnen
Eén heel specifiek transplantatieverhaal draait om onvruchtbaarheidsproblemen. Afgelopen jaar bracht iemand met baarmoederlijke onvruchtbaarheid toch een gezond kind ter wereld, dankzij een baarmoedertransplantatie van een overleden donor. Deze doorbraak zou niet mogelijk zijn geweest zonder het fundamentele onderzoek dat eraan voorafging in proefdieren, inclusief muizen, schapen, varkens en primaten.
Hoe zit het met alternatieven voor dierproeven?
Dat proefdieronderzoek belangrijk blijft voor biomedisch onderzoek betekent niet dat er niet gewerkt wordt aan proefdiervrije alternatieven. Integendeel, dierenwelzijn is de eerste prioriteit van onderzoekers. Waar mogelijk worden menselijke modellen ingezet om ook de stap van dier naar mens te verkleinen.
Digitaal screenen van chemische veiligheid
Dankzij steeds krachtigere computersimulaties kunnen organen in digitale vorm nagebootst worden. Dit soort digitale modellen of screeningtools worden al gebruikt voor chemische veiligheidstests, waardoor sommige van de meest voorkomende dierproeven aanzienlijk worden beperkt. Volgens schattingen vervangt digitale screening nu al bijna 60% van de 3 tot 4 miljoen dieren die jaarlijks worden gebruikt voor risicotests wereldwijd, en dit aandeel zal blijven stijgen naarmate de screeningstools verbeteren.
Mini-organen in een petrischaal
Aangezien we steeds meer weten over cellen en hoe ze werken, kunnen we steeds meer dierproeven vervangen in laboratoriumonderzoek. Eén van de meest veelbelovende recente ontwikkelingen zijn zogenaamde organoïden, minuscule organen die kunnen worden gevormd uit menselijke stamcellen. Deze miniatuurorganen kunnen worden gekweekt en onderhouden in petrischalen en vormen zo een handig model voor heel wat testen. Zelfs bloedvaten en spierweefselkunnen kunstmatig gekweekt worden. De toepassingen van organoïden en kunstmatig ontwikkelde spieren zijn eindeloos en kunnen op termijn een groot aantal dierproeven vervangen.
Hersenchips
Eind vorig jaar kondigde het Chan Zuckerberg Initiative (het filantropisch project van Facebook-baas Mark Zuckerberg en zijn partner Priscilla Chan) aan dat ze een miljoen dollar zullen investeren in de ontwikkeling van een nieuwe chip om de mechanismen van de ziekte van Parkinson te bestuderen. Een team van Belgische onderzoekers zal de chip ontwikkelen met cellen van parkinsonpatiënten en gezonde personen.
Wanneer er een alternatieve methode voorhanden is, zijn onderzoekers wettelijk verplicht om die te gebruiken. Helaas kan niet al het proefdieronderzoek worden vervangen door proefdiervrije alternatieven. Op voorwaarde dat ze onder gecontroleerde en humane omstandigheden gebeuren, blijven dierproeven noodzakelijk om de wereldwijde medische en maatschappelijke uitdagingen het hoofd te bieden.
(c) Foto: VIB-IneDehandschutter