Rijksoverheidslogo
Nationaal Kenniscentrum Alternatieven voor dierproeven

Schubben van zebravissen om kandidaatstoffen voor medicijnen botziekten te identificeren

Erik de Vrieze

Erik de Vrieze, Radboud Universiteit

Met de schubben van een zebravis kunnen kandidaatstoffen voor medicijnen voor botziekten geïdentificeerd worden. Dat is de conclusie van onderzoek van medisch bioloog Erik de Vrieze. Op 13 maart 2014 promoveerde hij op dit onderzoek aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Bij het verwijderen van de schubben gaan de zebravissen niet dood en de schubben groeien weer aan. Deze testen met zebravis schubben kunnen bij medicijnontwikkeling voor botziekten de screening van kandidaatstoffen met ratten en muizen vervangen. “We weten dat het werkt”, vertelt De Vrieze. “Maar helaas staat de farmaceutische industrie nog niet te trappelen om deze testmethode verder aan te passen voor eigen gebruik.”

Mensen en zebravissen hebben veel overeenkomsten wat betreft botvorming en botafbraak. De calciumhuishouding van mens en zebravis lijken namelijk veel op elkaar. “Bot is een heel lastig weefsel”, vindt de Vries. “Het groeit heel traag. Daarbij spelen ook twee heel verschillende celpopulaties een rol: botafbrekende cellen (osteoclasten) en botvomende cellen (osteoblasten). Bij gezonde botten gaat het om de balans tussen die twee.”

Dialoog

“Bij de standaard celkweek kijk je naar de opbouwende of afbrekende cellen”, legt De Vrieze uit. “Bij het zoeken naar medicijnen voor botziekten wil je juist kijken naar de dialoog tussen die twee typen cellen. Dat kun je onderzoeken in levende wezens als ratten en muizen. Maar dat zijn langdurige proeven. Wij wilden een high troughput model dat snel een eerste screening kan doen van kandidaatstoffen voor medicijnen. Dat hebben we gevonden in het gebruiken van de schubben van de zebravis. Dat is een heel goed model voor botvorming omdat beide typen cellen daarin aanwezig zijn.”

Aanzienlijk verminderen

Bij de Radboud Universiteit wordt al vele jaren onderzoek gedaan naar botvorming op allerlei vlakken en ook naar de mogelijkheden om zebravissen voor dat onderzoek in te zetten. In het kader het vervangen, verminderen en verfijnen (3V’s) van dierproeven was er speciaal budget voor het promotieonderzoek van De Vrieze. “Het testen met schubben vervangt de proeven met ratten en muizen niet volledig. Maar het kan het aantal wel aanzienlijk verminderen. Het model met de zebravis zie ik als een zeef tussen de eerste globale screening waarbij nog duizenden kandidaatstoffen overblijven en de laatste fase waarbij heel gericht een beperkt aantal overgebleven stoffen op ratten of muizen getest wordt. “ In die tussenstap hoeven dan geen ratten of muizen meer gebruikt te worden. Nu worden in die fase nog vaak schedeldakjes van dieren gebruikt. Die testen kunnen beter met schubben van een zebravis uitgevoerd worden, vindt De Vrieze. “Van één vis kun je zo’n 100 schubben halen en kun je 100 stoffen testen. Anders heb je daar 100 schedeldakjes voor nodig.”

Welzijn

Uiteraard wordt bij het verwijderen van de schubben rekening gehouden met het welzijn van de vis. De zebravis wordt verdoofd zodat pijn beperkt blijft. Het verwijderen van de schubben duurt enkele minuten en zodra de vis weer in het water komt, komt die bij en zwemt weer. “Het zal voor de vis niet een heel prettige handeling zijn”, denkt De Vrieze. “Maar we proberen het ongerief tot een minimum te beperken. De schubben zitten op de huid en als die verwijderd worden geeft dat een klein wondje dat na een dag weer dicht is. En de schubben groeien weer aan. Dus één visje kan meer dan één keer worden gebruikt voor onderzoek.”

Om de schubben echt bruikbaar te maken voor testen van kandidaatstoffen van medicijnen ontwikkelde De Vrieze een zebralijn waarbij de botvormende activiteit in de schubben gemakkelijker af te lezen is. Door het toevoegen van een gen maken de vissen luciferase aan. Die luciferase in de schubben kun je meten na activering met een andere stof.

Verbetering

De methode is zeker nog niet helemaal uitgewerkt en direct toepasbaar in de farmaceutische industrie. De Vrieze: “Er is zeker nog ruimte voor verbetering. Zo kan de handmatige manier van het verwijderen van de schubben beter, zodat er minder kans op beschadiging is. Dat is een technisch verhaal. Maar ik ben een echte bioloog en zou niet goed weten hoe je zoiets technisch kunt oplossen. Gelukkig is inmiddels een bedrijf geïnteresseerd om met de ontwikkelde methode meer stoffen te gaan testen. Dat is nodig voor de validatie en de reproduceerbaarheid. “ Jammer vindt De Vrieze dat tot nu toe geen enkel farmaceutisch bedrijf geïnteresseerd is in het toepassen van deze nieuwe testmethode. “Ik hoop dat die interesse nog wel komt, want ik ben er echt van overtuigd dat dit een hele goede en snelle methode is om kandidaatstoffen te identificeren.”

.