Modelvel

Strengere Europese regels en groeiende weerstand vanuit de maatschappij zetten het proefdieronderzoek steeds meer onder druk. De afdeling Huidziekten van het LUMC draagt haar steentje bij aan de zoektocht naar alternatieven. De kunsthuid die de onderzoekers in de afgelopen decennia ontwikkelden kan het proefdiergebruik drastisch verminderen. Cosmetica, chemische stoffen en binnenkort ook huidkankermedicijnen kunnen er op getest worden.

Huidkanker namaken
Haren ontbreken
Fingerspitzengefühl
Spin-off
Met eigen ogen

Dierenactivisten legden onlangs de ontwikkeling van het bedrijvenpark Science Link in Venray plat. De projectontwikkelaar gooide de handdoek in de ring na aanhoudende dreigementen en weerstand tegen de dierproeven die daar zouden gaan plaatsvinden. Maar ook de EU zet zich al jaren in voor het verminderen van proefdieronderzoek. De wetgeving wordt de komende jaren weer flink aangescherpt.

Toch moeten medicijnen en bestanddelen van bijvoorbeeld cosmetica getest worden voordat ze de consument kunnen bereiken. Op zoek naar alternatieven dus. En omdat veel tests specifiek op de huid van de proefdieren gebeuren, zoeken wetenschappers naar alternatieven daarvoor.

Meer over onderzoek met proefdieren

Gekweekte huid vervangt proefdieren

Huidkanker namaken
Voor senior wetenschappelijk onderzoeker dr. Abdoel El Ghalbzouri van de afdeling Dermatologie is die zoektocht dagelijkse kost. Al jaren wijdt hij zich aan de optimalisering van de kunsthuid die Maria Ponec vanaf de jaren tachtig in Leiden ontwikkelde. Die namaakhuid maakt steeds meer dierproeven overbodig. “Momenteel kijken we of we het model kunnen gebruiken om huidkanker mee na te maken en medicijnen op te testen”, vertelt El Ghalbzouri, die sinds kort ook universitair docent is.

De afdeling Dermatologie is inmiddels twee huidmodellen rijk. Het ene model bestaat alleen uit de bovenste laag van de huid – de opperhuid – en het andere bevat ook de laag eronder – de lederhuid. Het dunne huidmodel is vooral geschikt voor het testen van huidreacties op chemische stoffen in bijvoorbeeld geneesmiddelen of cosmetica. Voor wetenschappelijk onderzoek en huidtransplantatie is het dikke model geschikter.

Het basisingrediënt van de beide kunsthuiden zijn menselijke huidcellen, afkomstig van borstverkleiningen. “Uit die huid isoleren we verschillende typen cellen en die kweken we”, vertelt El Ghalbzouri. De menselijke huid heeft echter een ingewikkelde structuur, met verschillende celtypen, bloedvaten, haren en meer. Maak dat maar eens na!”

Meer over weefselkweek

terug naar boven

Haren ontbreken
Bij het maken van het eenvoudige huidmodel krijgen de keratinocyten – de meest voorkomende huidcellen – eerst een geschikte ondergrond. Achtereenvolgens krijgen de cellen verschillende voedingsstoffen in hun labschaaltje. Daardoor gaan ze groeien, delen en vormen ze verschillende huidlagen. De bovenste laag cellen verandert in de hoornlaag – de harde laag die wij zelf van onze huid zien. 

Het dikkere huidmodel, ook wel full-thickness genoemd, is complexer. Fibroblasten, een ander type huidcellen, vormen samen met het huideiwit collageen de structuur die de dermis nabootst. Daarbovenop komt een epidermis, die op vergelijkbare manier wordt gemaakt als bij het dunne huidmodel.  

Volgens El Ghalbzouri is het LUMC een heel eind in het nabootsen van de echte huid: “De barrièrefunctie lijkt voor 98 procent op die van de echte huid en de samenstelling van de vetten in de hoornlaag komt ook grotendeels overeen. We kunnen in het full-thickness model zelfs bloedvaten laten groeien. Alleen stroomt er geen bloed doorheen.”  

“Het grootste verschil met echte huid is dat het model geen immuunsysteem heeft”, vervolgt hij. “Ook haren en haarzakjes ontbreken nog. Onderzoekers experimenteren wel al met immuuncellen die ze toevoegen aan de huidmodellen. Ik onderzoek zelf een nieuwe manier om het huidmodel voor langere tijd levend te houden. Momenteel kunnen we daarmee al twintig – in plaats van acht – weken lang kweken.”

terug naar boven

Fingerspitzengefühl
Het LUMC is niet de enige speler in het veld. Meerdere bedrijven bieden huidmodellen aan voor toxiciteittests van chemische stoffen. “Maar ons model is het best beschreven model in de wereld”, verzekert El Ghalbzouri. “Daardoor weet je wat je eraan hebt. En wat het uniek maakt, is dat de huid genormaliseerd is.” Oftewel: het lijkt erg veel op echte huid.

In tegenstelling tot de cellen van de commercieel verkrijgbare huiden, geven de Leidse cellen geen signalen van stress af. Volgens El Ghalbzouri komt dat mogelijk doordat hij en zijn collega’s de huidmodellen zelf ‘in huis’ maken en gebruiken, en niet opsturen naar de gebruiker, zoals bedrijven met hun kunsthuiden doen. “Daardoor hebben we betere controle over de kwaliteit ervan. Transport veroorzaakt mogelijk stoorfactoren die tot minder betrouwbare testresultaten leiden.”

Het geheim van het Leidse succes zit hem in meerdere aspecten van het productieproces. De voedingsstoffen voor de cellen bijvoorbeeld: “Wij voegen andere concentraties groeifactoren toe aan de cellen dan anderen”, licht El Ghalbzouri voor het dunne huidmodel toe. “Dat is fingerspitzengefühl. Voor een genormaliseerde full-thickness-huid is bovendien een exacte hoeveelheid fibroblasten nodig. En we gebruiken geen groeifactoren meer in dat model, omdat de fibroblasten zelf ook al veel stoffen produceren die belangrijk zijn voor de groei van de andere huidcellen.”

terug naar boven

Spin-off
Momenteel buigen El Ghalbzouri en zijn collega’s zich over het maken van een huidkankermodel, waarop ze huidkankermedicijnen kunnen testen. De onderzoekers stoppen menselijke huidkankercellen in de kunsthuid, in de hoop dat er een tumor ontstaat die identiek is aan de patiëntentumor. “De resultaten zijn veelbelovend”, zegt de enthousiaste onderzoeker. “De tumorcellen blijven in leven en groeien door, maar het vermogen om gezond weefsel te doordringen is nog niet zoals in de normale situatie.” Vooralsnog gedragen de tumorcellen zich dus iets te braaf.

Ondertussen doet de afdeling Dermatologie in opdracht van bedrijven toxiciteittests met de dunne kunsthuid. Een spin-off laat echter nog op zich wachten, ondanks een overheidssubsidie die de afdeling in 2005 kreeg ter ondersteuning van de stap vanuit een kennisinstelling naar het ondernemerschap. Het nodige vooronderzoek is wel al gedaan. Vanwege de strengere Europese regels vanaf 2009 en 2013 rondom het proefdiergebruik voor cosmeticatests is er nu al veel belangstelling voor het Leidse huidmodel. El Ghalbzouri heeft er dan ook vertrouwen in.

terug naar boven

Met eigen ogen
Het dunne huidmodel ligt momenteel ter goedkeuring bij de Europese organisatie voor de registratie van alternatieven voor dierproeven. El Ghalbzouri: “Dat gaat om de irritatietest en de corrosiviteittest, twee veelgebruikte toxiciteittesten. We hebben ons model wel gevalideerd volgens onze eigen norm. Maar om het via hun richtlijnen te kunnen doen, moet je een lange weg bewandelen.”

Hij denkt overigens niet dat alle proefdieren voor huidtesten uiteindelijk definitief vervangen kunnen worden: “Er zijn wel allerlei onderzoeken gaande om het huidmodel almaar beter te maken. Maar na de grove screening van chemische stoffen op hun effect op huidmodellen, zullen er altijd twijfelgevallen over blijven die op muizen moeten worden getest.”

Wie de kunsthuid met eigen ogen wil zien, kan tot en met 22 juni terecht bij Museum Boerhaave in Leiden. De tentoonstelling ‘Mijn huid’ laat bezoekers de vele aspecten van de gezonde en zieke huid zien. El Ghalbzouri heeft daar zijn huidmodellen met tekst en uitleg tentoongesteld. 

terug naar boven

Het originele artikel verscheen eerder in Cicero, nr 2. februari 2008, het magazine van het UMC te Leiden

Laatst bijgewerkt op 21 februari 2008

	0900-6655566 25 cent per minuut ma. en do. 10:00 tot 15:00 uur
	erfolijn@erfocentrum.nl