Muizenhersenen op 37°: Zo wil deze wetenschapper een einde maken aan het doden van proefdieren

Ooit deed Victoria de Leeuw hersenonderzoek bij labmuizen die op een gruwelijke wijze geprepareerd waren: terwijl de beestjes nog leefden werd hun bloed vervangen met paraffine. De toenmalige studente neurowetenschappen vond het maar niks. Zijn die dieren nou echt nodig voor nieuwe wetenschappelijke inzichten? Als promovenda bij het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) en bij de Universiteit Utrecht werkt ze nu aan de ontwikkeling van proefdiervrije onderzoeksmethodes.

Witte werkbanken en labjassen, microscopen, allerlei glaswerk en pipetten. Het laboratorium van de 25-jarige wetenschapster ziet eruit zoals een leek zou verwachten. Maar achter de roestvrijstalen deuren van twee grote warmtekasten die staan afgesteld op een broeierige 37 graden Celsius, gebeurt er iets bijzonders. In dit lab wordt een serieuze poging gedaan om een einde te maken aan proefdieronderzoek.

Hersentjes kweken

De onderzoeksgroep waar De Leeuw werkt analyseert de effecten van medicijnen en gevaarlijke stoffen op ontwikkelende embryohersenen. ‘Daarvoor hebben we hersencellen nodig. Die maken we uit stamcellen, zodat we geen proefdieren hoeven te doden.’ In tegenstelling tot andere cellen kunnen stamcellen zich nog vaak delen en specialiseren tot verschillende celtypen: bijvoorbeeld spiercellen, rode bloedcellen of hersencellen.

In een glazen veiligheidskast, die voor een steriele werkplek zorgt, pipetteert De Leeuw met vaste hand roze druppeltjes in glazen schaaltjes. Soms is ze zo hele dagen bezig. Elk druppeltje bevat ongeveer 750 muizenstamcellen en verschillende eiwitten, vitamines en supplementen die ervoor zorgen dat het DNA zó wordt afgelezen, dat de cellen zich ontwikkelen tot hersencellen.

Vergiftigen

Na twee weken broeien in de warmtekast controleert De Leeuw onder de microscoop of dat is gelukt: hersencellen zijn onder de microscoop te herkennen aan hun typische vertakte uitlopers. De gekweekte cellen kunnen alleen als model dienen als ze vergelijkbaar reageren op schadelijke stoffen als echte embryo’s. Om dat te testen bekijkt de Leeuw wat er met de kweekcellen gebeurt als ze worden blootgesteld aan medicijnen en stoffen waarvan de schadelijke werking bekend is.

Bijvoorbeeld valproaat, een medicijn tegen epilepsie. Dokters mogen dat in principe niet meer voorschrijven aan zwangere vrouwen. Het medicijn zorgt namelijk voor kleine veranderingen in hersencellen van embryo’s, die ertoe kunnen leiden dat baby’s met een hersenafwijking ter wereld komen. ‘In de klompjes hersencellen die ik valproaat had toegediend vond ik vergelijkbare cellulaire veranderingen, wat erop wijst dat het model in dit geval representatief is voor de werkelijkheid.’

Elke batch hersencellen in de warmtekast krijgt een behandeling met een schadelijke stof of medicijn. ‘De resultaten wil ik gaan gebruiken om een computermodel te voeden.’ Dat model moet, samen met tests op gekweekte cellen, op den duur in staat zijn om te kunnen voorspellen wat er gebeurt als je een stof aan een mens zou toedienen. Waardoor dierproeven uiteindelijk overbodig worden. Eigenlijk zij we dus constant bezig de boel te vergiftigen in de naam der wetenschap, zegt De Leeuw lachend.

Het doel van de hersenonderzoekster is om uiteindelijk menselijke stamcellen te gebruiken om daaruit hersencellen te kweken. Als model benaderen die de mens natuurlijk een stuk beter dan een klompje muizencellen.

Toekomst zonder proefdieren

Peter Hordijk, wetenschappelijk directeur van het proefdierencentrum van de VU, betwijfelt of fundamenteel onderzoek ooit compleet proefdiervrij zal zijn; een klompje cellen kan immers nooit de oneindige complexiteit van een mens nabootsen.

Toch vindt Hordijk de toepassingen van proefdiervrije modellen veelbelovend. Gekweekte cellen worden nu al gebruikt om dierproeven te beperken: ‘Als een onbekende stof cellen in het laboratorium doodt, wordt die stof niet op dieren getest.’

Volgens De Leeuw is een toekomst zonder proefdieren best mogelijk. ‘We gaan in ieder geval een heel eind komen. De komst van supercomputers zal helpen om ingewikkelde modellen te bouwen. Bovendien is de mogelijkheid om menselijke organen te kweken uit stamcellen niet ver weg.’

Het is de vraag of het wel nodig is om een mens precies te kunnen nabootsen. Muizen, die nu vaak worden gebruikt voor medicijnonderzoek, zijn ook niet geheel hetzelfde als wij. ‘In dat opzicht zullen modellen gebaseerd op menselijke cellen het op den duur zelfs beter gaan doen.’ 

_{Correctie: In een eerdere kop boven dit stuk stond dat De Leeuw mensenhersentjes kweekt. Dit is fout. Het betreft muizenhersentjes.}