Bart Smeets en zijn collega’s kweken ‘mini-niertjes’ voor medicijntests
Nieronderzoeker Bart Smeets werd een jaar geleden door lector Drug Discovery Pedro Hermkens naar HAN BioCentre gehaald voor een speciaal project. Ze hebben een lab opgezet om ‘mini-niertjes’ te kweken uit stamcellen. Doel: preklinische trials voor medicijnen verbeteren. 'Een typisch HAN-project.'
Mini-niertjes? Kun je dat even uitleggen, Bart?
Lachend: “mini-niertjes, ja. Al is ‘organoïden’ de correcte term. In ons lab maken we een multicellulair systeem (een organoïde) op basis van stamcellen afkomstig uit nierpatiënten. Met die kweek proberen we zo goed mogelijk het systeem van een menselijke nier na te bootsen. De organoïden zijn twee tot drie millimeter groot, maar bevatten alle celtypen die je ook in het menselijk lichaam ziet. Een soort ‘mini-nier’, dus.
Wat willen jullie met die organoïden doen?
“Ze moeten uiteindelijk gaan helpen bij medicijnontwikkeling. Daar valt veel winst te halen, en dat komt doordat medicijnen tegenwoordig nog getest worden op simpele celmodellen. Daarbij wordt meestal gebruikgemaakt van één celtype afkomstig van de mens of een ander zoogdier. Je maakt daar een kweek van en daar ga je medicijnen op testen.
Mogelijk zie je in zo’n test dan dat een medicijn de juiste uitwerking heeft. Maar het probleem met deze modellen is dat ze de vertaalslag naar de complexiteit van het menselijk lichaam niet goed maken. Dus wanneer zo’n medicijn eenmaal in een klinische trial terechtkomt en op mensen wordt getest, kan het zijn dat het medicijn toch niet effectief is of er opeens allerlei bijwerkingen aan het licht komen.
Op dit moment wordt driekwart (!) van de nieuwe medicijnen in zo’n klinische trial alsnog afgekeurd. Terwijl farmaceutische bedrijven op dat moment al miljoenen hebben uitgegeven om ze tot die klinische trials te brengen.”
Hoe kunnen de organoïden die jullie kweken dat verbeteren?
“We willen betere modellen creëren om medicijnen op te testen. Voorheen deden we dat door naar diermodellen te gaan. Maar naast de ethische bezwaren die daar natuurlijk aan kleven, blijkt dat ook het testen op dieren vaak niet goed de omstandigheden in mensen modelleert. Een muis reageert toch anders op medicijnen dan een mens.
De organoïden die wij kweken, bevatten alle celtypen die je ook vindt in een menselijke nier. We sturen de stamcellen zo, dat ze zelf een nier gaan bouwen. We noemen dat een complexe kweek. In die complexe kweek ‘praten’ de cellen ook echt met elkaar, net als in het lichaam. En dat is een heel belangrijk aspect van celontwikkeling. Als je een medicijn test op zo’n organoïde, zie je de invloed die dat heeft op het systeem van verschillende cellen als geheel.
Op dit moment werken we trouwens met nierorganoïden, maar er is ook veel interesse uit het bedrijfsleven voor andere organoïde-modellen. We willen dit project dus ook gaan uitbreiden naar andere organen.”
Er is veel interesse uit het bedrijfsleven voor andere organoïde-modellen, dus we willen dit project uitbreiden naar andere organen
Hoe ben je in dit project bij de HAN terechtgekomen?
“Ik ben inmiddels al meer dan 20 jaar nieronderzoeker en ben voor het nieronderzoek ook verbonden aan het RadboudUMC. Daar heb ik veel geleerd over organoïden en er ook succesvolle onderzoeken mee uitgevoerd. We hebben bijvoorbeeld onderzocht of COVID direct effect heeft op de nieren, omdat we zagen dat veel patiënten op de IC ook nierfalen hadden. Dat bleek zo te zijn.”
Een paar jaar geleden kwam ik in contact met Pedro Hermkens (lector Drug Discovery, red.). Hij heeft het probleem dat ik eerder uitlegde onderzocht en hij was op zoek naar iemand die geavanceerde kweekmodellen op kan zetten voor zijn lectoraat. Dat leek me wel een mooie uitdaging.”
Wat maakt dit anders dan het onderzoek dat je hiervoor deed?
“Organoïdenkweek is een redelijk nieuwe technologie. Het bestaat al wel een tijdje, maar het vakgebied eromheen staat nog in de kinderschoenen. Wat ons project anders maakt, is dat we heel gericht zoeken naar toepassingen. Dat maakt het ook echt een HAN-project.
Voor drug discovery zien we mooie kansen. We hebben nog geen officiële samenwerking met bedrijven, maar we zijn al wel veel in gesprek met bijvoorbeeld de bedrijven op Pivot Park. We weten dat de klinische trials een belangrijke uitdaging vormen voor de farma-industrie, dus ik denk dat die samenwerkingen er wel aan zitten te komen.
Maar vergeet niet: we zijn vorig jaar pas begonnen. Er moest een compleet vernieuwd lab opgezet worden binnen HAN BioCentre met de benodigde kweekomstandigheden. Dus er moeten nog wel wat stappen gezet worden. Al moet ik zeggen dat het tempo er goed in zit, mede dankzij onderzoeker David van de Klashorst. Hij levert geweldig werk op het lab!”
Info over HAN BioCentre
Informatie over het lectoraat Drug Discovery
Op de foto links David van de Klashorst en rechts Bart Smeets
Foto David van Haren
