In-vitro platforms

TNO werkt al jarenlang met zowel translationele diermodellen als humane preklinische modellen. Alle modellen die we inzetten zijn zo ontwikkeld dat ze bepaalde ziekteprocessen in de mens aantoonbaar goed nabootsen. Dat geldt zowel voor diermodellen en proefdiervrije modellen, zoals computermodellen en organ-on-a-chip technologie.

We weten van alle onze (pre)klinische modellen welk deel van de menselijke fysiologie goed wordt nagebootst en welk deel niet. De modellen kunnen nooit volledig mensen nabootsen of vervangen, maar we besteden veel aandacht aan het in kaart brengen welke processen, mechanismen en pathways, die belangrijk zijn in de mens, worden gerepresenteerd in onze modellen.

Dankzij onze jarenlange ervaring (> 25 jaar) en dieptekennis zijn wij bij uitstek de partij die dit kan. We kennen de behoeftes van bedrijven en weten hoe we studies op maat moeten opzetten. We weten veel van onze modellen én van wat er zich in de mens afspeelt, die combinatie is uniek.

Preklinische modellen

Met name op het gebied van metabole overbelasting hebben we veel kennis in huis. Hoewel preventie natuurlijk de voorkeur geniet, is het ook van belang in kaart te brengen wat er in het lichaam gebeurt als metabole ziekten zoals type 2 diabetes, leververvetting en aderverkalking zijn ontstaan. Met onze modellen kunnen we de metabole overbelasting in (verschillende organen van) het menselijk lichaam, als gevolg van een ongezond voedingspatroon, optimaal nabootsen. Deze innovaties zijn dan ook geschikt om de werking van medicijnen in de preklinische setting te testen. Hieronder volgen enkele voorbeelden.

In vivo diermodellen NASH en fibrose

TNO heeft verschillende unieke preklinische in vivo modellen die de etiologie van de chronische leveraandoening non-alcoholische steatohepatitis (NASH) in mensen accuraat nabootsen. Met behulp van deze dieet geïnduceerde (hoog vet/ongezond dieet) modellen voor NASH en leverfibrose – waar NASH toe kan leiden – kan het ziekteverloop worden bestudeerd. Bovendien kan de effectiviteit van middelen (tijdens specifieke fases van het ziekteverloop) geanalyseerd worden.

In vitro ‘lever-on-a-chip’

TNO werkt ook aan in vitro modellen voor NASH/fibrose, waarbij gebruik wordt gemaakt van meerdere typen menselijke levercellen. Op deze manier bestuderen we specifieke orgaanfuncties en kunnen we beter voorspellen welke geneesmiddelen voor welke patiënt werken. Voor ons lever-on-a-chip model geldt ook dat we naar dieet geïnduceerde leverziekte kijken.

We streven naar een systeem waarin stamcellen van een brede populatie patiënten meegenomen worden, waardoor de werking van kandidaat-geneesmiddelen getest kan worden op een representatieve patiëntengroep en bepaald kan worden welk mechanisme daaraan ten grondslag ligt.

Ex vivo humaan darm-microbioom platform InTESTine en i-screen

Niet alleen de leverfunctie kan met behulp van organ-on-a-chip technologie worden gesimuleerd, het is inmiddels gelukt een microfluïdische chip met vers darmweefsel te ontwikkelen. Hiermee kunnen we de invloed van voeding, geneesmiddelen en de microbiële omgeving op de gezondheid gaan testen.

In ons darmmodel InTESTine (pdf) wordt volledig intact humaan darmweefsel in een systeem geplaatst zodat er vloeistof langs kan stromen; op deze manier kan de darmfunctie goed nagebootst worden. Het is ook mogelijk gebruik te maken van organoïden (speciaal gekweekte mini-organen). Met behulp van dit platform kan gekeken worden naar de barrière integriteit van de darmen en hoe geneesmiddel en microbioom interacteren (I-screen (pdf)).

Overige (dier)modellen

Ook voor een aantal cardiovasculaire ziekten, orgaanfibrose, het metabool syndroom en diabetische nefropathie zijn er goed transleerbare muismodellen ontwikkeld. Zo is er een muizenlijn waarbij de lipidhuishouding is gehumaniseerd (APOE*3-Leiden), hierdoor kunnen medicijnen die normaal in muizen niet werkzaam zijn toch worden beoordeeld. En zo kunnen we met deze muizen voorspellen of nieuwe cardiovasculaire middelen in combinatie met statines – de gouden standaard – samen zullen gaan.

Dit muizenmodel is uniek in de wereld. Voor door diabetes geïnduceerd nierfunctieverlies worden muismodellen ontwikkeld die optimaal te vertalen zijn naar de mens. We zijn druk bezig met de ontwikkeling van nieuwe innovatieve modellen die hierop voortborduren.

Klinisch onderzoek

Biomarkeronderzoek

Voor veel ziektes zijn nog geen geschikte signaalmoleculen, oftewel biomarkers, bekend die kunnen helpen om in een vroegtijdig stadium tot een diagnose te komen en/of waarmee de effectiviteit van een behandeling in de tijd kan worden vastgesteld. Biomarkers kunnen zowel in preklinisch als klinisch onderzoek (fase I en II) ingezet en gevonden worden.

Bij biomarker onderzoek maken we gebruik van onze kennis over onze modellen, dier én in vitro, en de mens bijvoorbeeld op het gebied van NASH. Bij onze biomarker onderzoeken gebruiken we niet de gangbare ‘hit-and-miss’ methode. Dankzij onze dieptekennis kunnen we specifiek kijken of voorspellende indicatoren die we in onze diermodellen definiëren ook terug te vinden zijn in mensen. Wij beschikken ook over analytische faciliteiten waar wij biomarkers zelf ook kunnen meten (eiwitten, metabolieten en genen).

Wil je meer weten over wat wij doen op het gebied van voorspellende modellen of biomarkers? Kunnen wij je helpen bij het vinden van een oplossing op maat voor een specifieke vraag? Of ben je wellicht geïnteresseerd om met ons samen te werken in een publiek-private samenwerking? Neem dan contact met ons op.