Rijksoverheidslogo
Nationaal Kenniscentrum Alternatieven voor dierproeven

Wij willen de beste therapie voor de individuele patiënt

Joore en Vulto

Paul Vulto (links) en Jos Joore (rechts), MIMETAS

"Wat we doen is het combineren van twee vakgebieden”, legt Jos Joore van MIMETAS uit. “Micro-fluidica en 3 dimensionale celkweek.” Met deze combinatie ontwikkelt MIMETAS organ-on-a-chip modellen voor medicijnenontwikkeling. Met de modellen is het mogelijk om bij de ontwikkeling van medicijnen in een vroeg stadium grote aantallen stoffen te testen op werkzaamheid en bijeffecten, zoals toxiciteit. Deze modellen zijn een veel betere voorspeller van effecten in de mens dan bijvoorbeeld diermodellen of standaard tweedimensionale cel modellen. Die laatste twee modellen noemt collega Paul Vulto zelfs notoir slechte voorspellers.

Vulto en Joore staan niet alleen in hun enthousiasme voor hun organ-on-a-chip model. Technologiestichting STW kende MIMETAS een Valorisation Grant van 225.000 euro toe. En na de zomer beginnen Joore en Vulto aan een toer in de VS om daar investeerders te interesseren in hun modellen. Herbert L. Heyneker die onlangs is toegetreden als voorzitter van de Raad van Bestuur van het bedrijf, deelt het enthousiasme van Vulto en Joore. “Ik ben er sterk van overtuigd dat de MIMETAS technologie de potentie heeft om een revolutie teweeg te brengen in de ontwikkeling van de geneeskunde en therapie keuze. Ik ga alles doen wat in mijn vermogen ligt om daaraan bij te dragen.”

Aan de slag

Joore is van mening dat waar het bedrijf nu staat, alles te maken heeft met de revoluties die plaatsvinden in de celkweek. Het inzicht dat cellen die gekweekt worden in een driedimensionale omgeving veel beter voorspellend zijn dan cellen die op een plat stuk plastic groeien, is ondertussen algemeen geaccepteerd. Door ook de heterogeniteit van het weefsel na te bootsen, zoals bloedvaatjes of verschillende weefseltypes, kunnen de cellen met elkaar communiceren. Hiermee wordt het mogelijk om veel beter dan in bestaande modellen de reactie van mensen op stoffen te onderzoeken. “ Met deze ontwikkeling zijn wetenschappers op heel veel plekken in de wereld bezig”, weet Vulto. “In Amerika is organ-on-a-chip echt heel hot. Daar worden miljoenen in geïnvesteerd. Maar dat heeft daar nog geen modellen opgeleverd waar eindgebruikers mee aan de slag kunnen. Met ons model kan dat wel: onze standaard microwell platen kunnen door screening robots gebruikt worden en met bestaande apparatuur in de labs worden uitgelezen.” De producten van MIMETAS zijn gericht op heel veel metingen. “Veel meten is veel weten, is ons credo”, grapt Vulto.

Gepersonaliseerde therapie

Op dit moment bestaat er een nauwe samenwerking tussen MIMETAS als commercieel bedrijf en het onderzoek aan de Universiteit Leiden. Daarnaast zijn er nog zo’n tien onderzoeksgroepen en bedrijven aan de slag gegaan met de platen van MIMETAS. “Hoe dat in de toekomst vorm gaat krijgen en of we op den duur worden opgeslokt door een groot bedrijf of niet, is nu nog wat lastig in te schatten”, vindt Vulto. “Maar wat we willen bereiken staat ons heel helder voor ogen. Dat is gepersonaliseerde therapie. Als iemand ziek is kan met eigen cellen onderzocht worden welke combinatie van stoffen het beste werkt voor de behandeling van die patiënt. Dat is echt behandeling op maat. “ Zover is het nog niet, maar een goede stap in die richting is het ontwikkelen van medicijnen voor specifieke groepen van patiënten. Dat is volgens Joore hard nodig, want bij bijvoorbeeld kanker werken bij een groot deel van patiënten medicijnen niet of onvoldoende. Dat komt omdat de behandelprotocollen gebaseerd zijn op statistiek en niet op de individuele patiënt. “Wij willen de beste therapie voor de individuele patiënt en voor groeperingen van patiënten. Dat is ons doel.”

Werk van jaren

Bij de ontwikkeling van het model is gebruik gemaakt van kennis die over vele jaren is ontwikkeld. In de jaren vijftig van de vorige eeuw heeft het onderzoek met cellen op een plat oppervlakte een grote vlucht genomen. Dat was toen revolutionair maar inmiddels is duidelijk dat als je cellen op deze manier kweekt, ze ook andere eigenschappen krijgen. Geïsoleerde cellen op een plat oppervlakte krijgen allerlei signalen uit de omgeving niet meer of juist veel minder. Omdat cellen hun oorspronkelijke eigenschappen verliezen, reageren ze ook anders op signaalstoffen. De voorspelbaarheid wat betreft effecten in de mens is dan ook minder. “Je kunt op je klompen aanvoelen dat 3d cellen een betere voorspelbaarheid geven dan 2d”, stelt Vulto. “ Maar vervolgens moet je dat ook nog in een werkend model krijgen. Dat is het werk van jaren.” Verder worden de cellijnen die in de vorige eeuw gangbaar waren in rap tempo ingehaald door ontwikkelingen op het gebied van stamcellen. “Onze platen zijn met name geschikt voor de stabiele differentiatie van stamcellen”, zegt Vulto. “Dat komt omdat we de condities gedurende hele lange tijd stabiel kunnen houden. Dan krijgen cellen de tijd om volledig uit te differentiëren.”

Lego-en

Illustratie interview mimetas

Vulto is ongeduldig. “Als ik per week naar ons werk kijk, zou ik veel meer willen bereiken. Maar als ik af en toe stil sta bij waar we een paar maanden geleden stonden, ben ik verbaasd over waar we nu zijn. De opmars van organ-on-a-chip is onstuitbaar.” Joore vergelijkt de modellen met lego. “Wij richten ons op deelaspecten, bijvoorbeeld de effecten in een nier. Wat doet een stof wat betreft opname, omzetting, target en uitzetten. Naast dat model voor de nier kunnen ook de effecten van een stof in de darmen of op een neuraal systeem bestudeerd worden.” Met die modellen kun je gaan lego-en om de effecten op verschillende organen en de interactie daarvan te onderzoeken. “Soms is het wel eens frustrerend dat we niet alles kunnen oppakken wat we zouden willen”, vertelt Vulto. “We hebben helaas geen tijd om met alle compounds die we hebben mooie gebouwen te lego-en. Terwijl mijn handen wel jeuken als ik zie wat voor modellen er nog steeds gebruikt worden die echt aantoonbaar slecht zijn.”

Standaard

Voor het valideren en registreren van de modellen is volgens Vulto en Joore geld en expertise nodig. “Daar komen we nog niet aan toe. We zijn nu bezig met de doorontwikkeling van onze platen en vooral het ontwikkelen van toepassingen op de platen. We moeten daarbij afwegingen maken: welk model ontwikkelen we eerst? We kiezen ervoor niet 1-op-1 bestaande (dier)modellen te vervangen. Dan hobbel je toch een beetje achter een markt aan die al is uitgekristalliseerd”, vind Vulto. Joore vult aan: “Het ontwikkelen van geheel nieuwe modellen en er vervolgens voor zorgen dat dat die standaard wordt, dat is voor ons veel interessanter.’

.