ENGINEERINGNET.BE - Wetenschappers gebruiken diverse modellen om onderzoek te doen naar de hersenen.
Zo’n model kan bijvoorbeeld een proefdier zijn, een celkweek of een organoïde: een soort miniorgaan in een petrischaal. Dankzij nieuw onderzoek van het Erasmus MC kunnen menselijke hersenplakjes aan dat rijtje van modellen worden toegevoegd.
De hersenplakjes zijn afkomstig van mensen die hun hersenen na de dood hebben gedoneerd voor onderzoek. De onderzoekers snijden het hersenweefsel in reepjes van 0,35 millimeter. Dat is ongeveer vijf keer zo dik als een haar.
Onderzoeker Seyar Rashidi ontwikkelde een protocol om de hersenplakjes voor lange tijd in het laboratorium in leven te houden. Hij ontwikkelde daarvoor een nieuwe kweekmethode waarmee de hersencellen en de structuur van het hersenweefsel tot wel 14 dagen intact blijven. Dit was tot op heden niemand gelukt.
De hersenplakjes maken nieuw onderzoek mogelijk naar virussen die de hersenen infecteren. Onderzoeksleider Georges Verjans: ‘Met de hersenplakjes kunnen we over een langere tijdsperiode precies zien hoe een virus zich gedraagt in het brein. Welke cellen raken geïnfecteerd en hoe reageren andere cellen daarop?'
'Of denk aan onderzoek naar andere opkomende virussen die de hersenen kunnen infecteren, zoals het zikavirus, westnijlvirus en het usutuvirus. Maar ook het cytomegalovirus dat schade aan de hersenen van het ongeboren kind kan veroorzaken. We willen meer leren over hoe deze virussen zich gedragen in de hersenen en zo een betere behandeling ontwikkelen.’
Het nieuwe model biedt mogelijkheden om antivirale medicijnen en therapieën te testen, aldus Rashidi. ‘Dat geeft ons een beeld van hoe medicijnen gaan werken bij de mens. Welke middelen zijn effectief tegen welke virussen en wat zijn de bijwerkingen?’
Het bijzondere aan de lang houdbare hersenplakjes is dat ze gaten vullen die andere modellen laten vallen. De hersenplakjes bevatten bijvoorbeeld alle celtypen die in de hersenen zitten, in tegenstelling tot celkweken die maar een of twee soorten cellen bevatten.
Er zitten zelfs immuuncellen in, die ontbreken in organoïden. En ze zijn gemaakt van menselijke hersenen, wat de stap van het laboratorium naar de patiënt kleiner maakt, wat een manco is van proefdieronderzoek.
De hersenplakjes zijn volgens Verjans en Rashidi een verrijking van het bestaande arsenaal aan modellen voor hersenonderzoek. ‘Eén model is meestal niet genoeg en geen enkel model is perfect. Alle modellen hebben voor- en nadelen, ook de hersenplakjes.'
'Afhankelijk van de onderzoeksvraag kies je welk model het beste ingezet kan worden. Je kunt bijvoorbeeld iets testen in een muismodel en daarna met de hersenplakjes makkelijker checken of het bij mensen gaat werken, voordat je de overstap maakt naar patiënten.’
