Ons immuunsysteem of afweersysteem is ingewikkeld en vaak wordt er daarom gedacht dat voor onderzoek naar het immuunsysteem het volledige lichaam van een dier nodig is. Maar ons afweersysteem is zo specifiek, dat een dier geen waardevolle informatie geeft over de mens. Onderzoekers aan de Harvard University in Amerika hebben daarom een immuunsysteem-op-een-chip ontwikkeld, waarin zij menselijke immuunfuncties en vaccinreacties kunnen ontdekken!
Zo werkt ons immuunsysteem
Ons immuunsysteem is ingewikkeld, maar ook spectaculair. Want ons immuunsysteem is ons verdedigingssysteem tegen ziektes. Wist je dat je lichaam elke dag zo’n zeven virusinfecties en tien tumoren verslaat? We worden op verschillende manier door ons immuunsysteem beschermt.
Onze huid en darmen vormen de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem. In de huid en darmen zitten cellen die een beschermende barrière vormen. Als een virus of andere ziekte toch je lichaam binnendringt, dan gaat de tweede verdedigingslinie aan de slag. Die bestaat uit verschillende typen witte bloedcellen die zich in bloed, in weefselvloeistof en in lymfeklieren bevinden.
Waarom is onderzoek naar ons immuunsysteem nodig?
Ons immuunsysteem beschermt ons tegen ziektes en als er iets misgaat met het immuunsysteem, dan kan dit heel nare gevolgen hebben. Normaalgesproken valt je immuunsysteem virussen en ziektes aan, maar als je er iets misgaat, dan kan het immuunsysteem bijvoorbeeld je eigen lichaam aanvallen. Of je afweersysteem werkt niet goed, waardoor je heel snel ziek wordt. Onderzoekers willen daarom het immuunsysteem bestuderen en behandelingen voor afwijkingen aan het immuunsysteem ontwikkelen.
Verschillen tussen mens en muis
Aan je immuunsysteem werken dus verschillende onderdelen van je lichaam mee, zoals je huid, darmen en lymfeklieren. Om het menselijk immuunsysteem te onderzoeken willen onderzoekers een volledig lichaam gebruiken; bij gebrek aan beter gebruiken zij hiervoor nu dieren. Denk dan aan muizen en ratten.
Want onderzoekers willen al die verschillende onderdelen, zoals darmen en lymfeklieren onderzoeken, en ook hoe die met elkaar in verband staan. Maar zélfs wanneer onderzoekers het hele lichaam van een dier kunnen onderzoeken, levert dit niet de gewenste informatie op. Want ons immuunsysteem is zo specifiek, dat dieren weinig waardevolle informatie geven voor de mens.
Er zijn namelijk veel verschillen tussen het immuunsysteem van muizen en dat van mensen (bijvoorbeeld verschillen qua witte bloedcellen en antilichamen). En veel behandelingen voor het immuunsysteem die wel werken voor muizen, vertalen niet naar behandelingen voor menselijke immuunsysteem-ziekten, zoals reuma.
Genetisch aangepaste muizen
Omdat het immuunsysteem van proefdieren niet hetzelfde is als dat van mensen, hebben onderzoekers muizen ontwikkeld met een menselijk immuunsysteem. De muizen zijn hiervoor genetisch gemodificeerd. Maar deze muizen hebben dan wel menselijke immuunsysteem-cellen gekregen, hun lichaam lijkt natuurlijk niet op dat van de mens. Daarom blijft onderzoek naar het immuunsysteem met proefdieren niet goed vertaalbaar naar de mens.
Immuunsysteem-op-een-chip werkt zelfde als menselijk lichaam
Gelukkig hebben onderzoekers aan de Harvard University in Amerika een immuunsysteem-op-een-chip ontwikkeld. Eén van de onderzoekers is Abidemi Junaid, waarmee wij ook samenwerken. De onderzoekers ontdekten bij toeval dat wanneer zij verschillende typen witte bloedcellen aan een orgaan-op-een-chip hadden gevoegd, deze cellen een immuunreactie afgaven net zoals zij dat in het menselijk lichaam doen.
De onderzoekers hebben het immuunsysteem-op-een-chip zelfs nóg verder doorontwikkeld. Zij wilden met de chip de reactie van het menselijk immuunsysteem op vaccins nabootsen en bestuderen. Hierbij ontdekten zij dat de immuuncellen in de chip dezelfde reactie hebben op het griepvaccin als in het menselijk lichaam, namelijk het aanmaken van antilichamen tegen griep!
Abidemi Junaid
Vaccinontwikkeling zonder proefdieren
Voor de ontwikkeling van vaccins, zoals COVID-19-vaccins, zijn honderdduizenden proefdieren gebruikt, zoals muizen en hamsters. Het immuunsysteem-op-een-chip levert veelbelovende resultaten op voor de toekomst van vaccinontwikkeling zonder proefdieren! Onderzoekers werken ook al aan het door ontwikkelen van deze techniek, door bijvoorbeeld de verschillende onderdelen van het immuunsysteem te verwerken in een multi-orgaan-op-een-chip.
Ook andere onderzoekers die wij ondersteunen, zoals Dasja Pajkrt en Katja Wolthers werken aan prachtig proefdiervrij virusonderzoek.
