Rijksoverheidslogo
Nationaal Kenniscentrum Alternatieven voor dierproeven

Levende huidmodellen beperken aantal proefdieren

Abdoelwaheb El Ghalbzouri

Abdoelwaheb El Ghalbzouri, LUMC

Met huid die overblijft na cosmetische operaties worden in het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) levende huidmodellen gemaakt. Abdoelwaheb El Ghalbzouri, celbioloog en assistent professor bij het LUMC, legt uit dat er verschillende mogelijkheden zijn. Er kan een model gemaakt worden met alleen opperhuid om bijvoorbeeld irritatie of corrosie van een bepaalde stof te testen. Er kunnen ook volledige huidmodellen gemaakt worden waarmee je processen in de huid kunt bestuderen. Bijvoorbeeld het effect van cosmetische crèmes: verbeteren die de huid echt? De huidmodellen kunnen ook gebruikt worden voor het bestuderen van ziektes zoals huidkanker. Zo kan onderzocht worden welke medicijnen of stoffen een remmend effect hebben op kwaadaardig gedrag van kankercellen. Deze testmodellen zijn een alternatief voor dierproeven en dragen bij aan de vermindering en gedeeltelijke vervanging van proefdieren in toxicologisch en fundamenteel onderzoek. El Ghalbzouri: “Proefdierresultaten zijn niet betrouwbaar te extrapoleren naar de effecten op de menselijke huid. Daarom is er vanuit de industrie al heel lang vraag naar humane testsystemen die betrouwbaarder zijn”. Door subsidiegelden van de overheid en de industrie heeft het LUMC het model inmiddels zover ontwikkeld dat het rijp is om te commercialiseren.

In 2004 promoveerde El Ghalbzouri op een huidmodel met een structuur die erg goed op de menselijke huid lijkt. Het LUMC was al langer bezig met de ontwikkeling van huidmodellen. Al in de jaren tachtig van de vorige eeuw werd daarmee gepionierd. Die modellen bestonden meestal maar uit één laag: de opperhuid El Ghalbzouri maakte een structuur met zowel opperhuid als lederhuid, door in een geschikte voedingsstof opperhuidcellen uit te zaaien op een matrix van collageen waarin zich fibroblasten (cellen uit de lederhuid) bevonden. Vervolgens bestudeerde hij onder meer hoe de fibroblasten een rol spelen bij de ontwikkeling van de opperhuid. Voor het maken van de huidmodellen werd toen nog onder andere gebruikt gemaakt van collageen geïsoleerd uit rattenstaarten. Inmiddels zijn voor het ontwikkelen van de huidmodellen geen proefdieren meer nodig.

Commercialiseren

“We staan nu op het punt om dit model te commercialiseren”, vertelt El Ghalbzouri. “En dat is best lastig. Het model werkt, dat hebben we afdoende aangetoond en het is ook internationaal erkend dat het werkt. Nu moeten we investeerders zoeken of bedrijven die het willen overnemen. Dat is een heel andere tak van sport dan wetenschappelijk onderzoek.” El Ghalbzouri heeft daar al vanaf 2005 ervaring mee. Vanaf dat moment loopt het proces om het huidmodel te valideren voor het testen van irriterende en bijtende stoffen op de huid in het kader van de ECVAM (European Centre for the Validation of Alternative Methods). “In dat proces heb ik heel veel goede contacten opgedaan en dat heeft weer tot samenwerking geleid om nieuwe modellen te ontwikkelen.” Daarmee werd het portfolio verder uitgebreid. Ook het volgen van business cursussen hielp El Ghalbzouri om met een meer bedrijfachtige blik naar de huidmodellen te kijken. “Ik ben er wel achter dat je aan investeerders een heel ander verhaal moet vertellen dan aan wetenschappers”, blikt hij terug. De laatste jaren kan El Ghalbzouri ook een beroep doen op LURIS, een organisatie van de Universiteit Leiden en het LUMC, die ondersteunt bij het commercialiseren van onderzoeksresultaten. Van hun adviezen maakt El Ghalbzouri dankbaar gebruik. “Maar uiteindelijk moet je het wel zelf doen.”

Snelle screening

Er zijn zeker investeerders en bedrijven geïnteresseerd in de techniek die binnen het LUMC is ontwikkeld. Het testmodel kan volgens El Ghalbzourri redelijk snel in de praktijk toegepast worden, ook al is het officieel nog niet volledig gevalideerd. Voor bedrijven voor wie het testen geen wettelijke verplichting is, is volledige validatie volgens El Ghalbzouri geen probleem. De laatste 30 jaar is er veel gepubliceerd over de werking van het huidmodel. De resultaten van de testen komen overeen met in vivo testen van laboratoria over de hele wereld. Met het model is een grove en snelle screening mogelijk van heel veel stoffen. Op die manier krijg je inzicht welke stoffen wel of niet kansrijk zijn. Voor de meest kansrijke stoffen die overblijven, kan dan aanvullend onderzoek worden gedaan, eventueel met een diermodel. Omdat het dan nog maar om een beperkt aantal stoffen gaat, zorgt dit model voor aanzienlijk minder dierproeven.

Het onderzoek met huidmodellen is hiermee bij het LUMC zeker niet afgerond. El Ghalbzouri: “Het onderzoek en de ontwikkeling gaan gewoon door. Er zijn nog veel ziektes waar we voor onderzoek een huidmodel voor willen ontwikkelen. Ook willen we het model verder ontwikkelen voor het testen van medicijnen, producten en chemicaliën”

Illustratie vrouw microscoop

Wetenschappelijke onderbouwing

Naast veel fundamenteel onderzoek voerde het LUMC de afgelopen jaren ook in opdracht van het bedrijfsleven toegepast onderzoek uit met huidmodellen. Dat is altijd een combinatie van de vraag van de opdrachtgever en de wetenschappelijke vraag die het LUMC daar aan koppelt. Bedrijven uit de voedings-, cosmetica-, farmaceutische- en biotechnische industrie kunnen met hun vraag bij het LUMC terecht. Voordeel van dit huidmodel is dat het een betrouwbare voorspelling geeft en veel goedkoper is dan een diermodel, stelt El Ghalbzouri. Het model is gemakkelijk aan te passen voor allerlei onderzoeken. El Ghalbzouri ziet het als taak om niet zonder meer mee te gaan in de vraag en verwachtingen van de opdrachtgever, maar om te zorgen voor een gedegen wetenschappelijke onderbouwing van de vraag. “Dat betekent dat we ook meedenken over wat er aangepast kan worden aan een stof of een proefopstelling zodat bepaalde verwachtingen wel kunnen worden benaderd. Maar dat lukt niet altijd. Zeker op het gebied van huidverbetering met cosmetische crèmes kunnen verwachtingen vaak niet waargemaakt worden. Maar er zijn ook ontwikkelingen met producten die echt iets met de huid doen.”

Samenwerking

De Europese Cosmeticarichtlijn waardoor per 2013 alle dierproeven verboden worden voor het testen van ingrediënten voor cosmetische producten, stimuleert zeker onderzoek naar 3V-alternatieven. “De industrie weet al jaren dat dat verbod hen boven het hoofd hangt. Dus is er behoefte aan goede alternatieven. De Franse cosmeticagigant, L’Oréal, heeft vanaf 1998 geïnvesteerd in het ontwikkelen van een opperhuidmodel als alternatief voor het testen van irriterende en bijtende stoffen op konijnenogen. Het heeft ongeveer acht jaar geduurd voor het alternatieve model gevalideerd was. Wij hebben bij de ontwikkeling van ons model wel financiële steun van de overheid gehad, maar voor het proces van volledig valideren ontbreekt die steun. Het argument daarvoor is dat er al geïnvesteerd is in deze methode. Dat klopt wel, maar het moet nu ook wel gevalideerd worden zodat bedrijven het kunnen gaan gebruiken voor verplichte testen.” Voor een deel zullen bedrijven zelf investeren om nieuwe modellen zonder dieren te ontwikkelen. Maar El Ghalbzouri verwacht dat de meeste bedrijven de ontwikkeling daarvan zullen uitbesteden aan gespecialiseerde bedrijven of wetenschappelijke instituten zoals het LUMC omdat de daar te verkrijgen modellen altijd zijn doorontwikkeld en men er jarenlange ervaring heeft. De samenwerking tussen het bedrijfsleven en de universiteit laat zien dat de daardoor ontwikkelde wetenschappelijke methodes goed toepasbaar zijn in de praktijk.

Artikelen:

Leiden reconstructed human epidermal model as a tool for the evaluation of the skin corrosion and irritation potential according to the ECVAM guidelines

An in vitro three-dimensional model of primary human cutaneous squamous cell carcinoma

Different gene expression patterns in human papillary and reticular fibroblasts

Marine-derived nutrient improves epidermal and dermal structure and prolongs the life span of reconstructed human skin equivalents

.