Onderzoeker van de week: Arnout Schepers

KWF.nl > Onderzoek > Dit onderzoek maken we mogelijk > Onderzoeker van de week: Arnout Schepers
De lever in het lichaam

​Met deze ‘chip’ kunnen we medicatie niet alleen veel sneller, maar ook goedkoper, effectiever en veiliger testen.

Dr. Arnout Schepers

Leverkanker in een bakje

Leverkanker is een veelvoorkomende oorzaak van kankersterfte. Jaarlijks overlijden ruim 800 Nederlanders aan deze ziekte. Dr. ir. Arnout Schepers doet er aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in het Amerikaanse Cambridge onderzoek naar. Hij werkt aan een kunstmatig model van menselijke lever(kanker)cellen. Op deze ‘leverkanker in een bakje’ kunnen therapieën snel, effectief en betrouwbaar worden getest, zonder dat er menselijke of dierlijke testgroepen aan te pas komen.
 
Arnout Schepers: ‘Iedereen kent wel iemand die aan kanker is overleden. Daarom wil ik graag iets bijdragen aan kankeronderzoek. Daarnaast is het motiverend om nieuwe dingen te onderzoeken en nieuwe manieren te vinden om problemen op te lossen.’
 

Menselijke lever in het klein

Het model dat dr. Schepers ontwikkelt, wordt een orgaan op een chip genoemd. Dit is niet een elektronische chip zoals bekend uit computers, maar een kleine plastic mal met levende levercellen die zich net zo gedragen als in het lichaam.
 
‘Eigenlijk is het een menselijke lever in het klein. Door een microscoop kunnen we zien hoe gezond het weefsel is en wat er met de cellen gebeurt. Hoeveel leverfunctie hebben ze? Hoe goed doen ze het? We werken met twee varianten: gezonde levercellen en leverkankercellen. Zo kunnen we zien hoe verschillend de cellen op medicatie reageren. Om die verschillen goed te kunnen onderscheiden, geven we de kankercellen bijvoorbeeld een andere kleur.’
 
Met dit model hopen we een manier te hebben gevonden om in korte tijd veel potentiële medicijnen te testen op menselijk weefsel in het laboratorium.
 
Bijzonder aan het onderzoek is dat wordt gewerkt met 3D-modellen. De cellen worden aan alle kanten omringd door andere cellen. Net als in het menselijk lichaam.
 
‘Zo hopen we het leverweefsel op de chip zoveel mogelijk hetzelfde te maken als de echte lever in het lichaam, met zoveel mogelijk dezelfde werking.’
 

Sneller, effectiever en veiliger

Van alle medicijnen die worden onderzocht, wordt uiteindelijk maar een klein deel in gebruik genomen. Veel medicijnen stranden halverwege het ontwikkelingsproces. Medicijnen die bij dieren goede resultaten geven, kunnen bij de mens veel minder effectief zijn bijvoorbeeld. Andere medicijnen blijken in de praktijk veel giftiger te zijn voor de patiënt dan in de testfase werd gedacht. Verder kunnen bepaalde combinaties van medicijnen onvoorspelbaar en dus gevaarlijk zijn.
 
‘Met dit model hopen we een manier te hebben gevonden om in korte tijd veel potentiële medicijnen te testen op menselijk weefsel in het laboratorium. Testen op deze ‘chip’ maakt het testproces niet alleen veel sneller, maar ook goedkoper, effectiever en veiliger. Het maakt het ook mogelijk om bestaande medicatie in alle mogelijke combinaties te testen; iets wat veel te riskant is om in ‘echte mensen’ te doen. Hierdoor kunnen we zoeken naar therapieën die elkaars werking versterken, zodat patiënten beter geholpen kunnen worden.‘
 
Als het model succesvol is, kunnen nieuwe medicijnen sneller op de markt komen. 
 
Ooit kunnen we de complete mens nabootsen op een chip, met alle organen aan elkaar gekoppeld.
 

Meer orgaanmodellen

Aanvankelijk zullen vooral leverkankerpatiënten profiteren van dit onderzoek, maar het concept leent zich in principe ook voor andere organen. ‘Ooit kunnen we op deze manier de complete mens nabootsen op een chip, met alle organen aan elkaar gekoppeld. Dat is nu nog toekomstmuziek, waar nog veel verschillende laboratoria aan moeten werken. Samenwerking is hierin een belangrijke factor. Er zijn veel verschillende disciplines voor nodig en we kunnen allemaal weer van elkaar leren.’
 

Eerste resultaten

Het onderzoek heeft al veel opgeleverd. Inmiddels kunnen van stamcellen al levercellen worden gemaakt en kunnen ook leverkankercellen worden bewerkt voor op de chip. ‘Met deze fase ben ik zeker nog anderhalf jaar bezig. Vervolgens zal ik met het model nog 2 jaar medicijnen en combinaties gaan testen. Uiteindelijk hoop ik dat het model het mogelijk maakt sneller en veiliger uit te vinden welke medicatie kankercellen doodt, maar tegelijk de gezonde cellen spaart.’

Select the Component and add.
Close

Dossier

​Naam: dr. ir. A.G.A.P. (Arnout) Schepers
Instituut: MIT, Cambridge (USA)
Vakgebied: weefselkweek- en stamceltechnologie
Start project: 1 januari 2014
Looptijd: 4 jaar
Financiering KWF: 319.500,- euro