ENGINEERINGNET.BE - Op dit moment worden onsterfelijk gemaakte menselijke cellen, ofwel cellijnen, en proefdieren gebruikt om virusinfecties te bestuderen en medicijnen te testen.
‘Cellijnen en diermodellen geven echter een beperkt beeld van wat er echt in het menselijk lichaam gebeurt,’ aldus dr. Qiuwei Abdullah Pan van Erasmus MC.
Zo bestaan cellijnen vaak uit één type cel die zich anders gedraagt dan normaal, terwijl het menselijk lichaam uit verschillende cellen en structuren bestaat.
Proefdieren reageren vaak niet hetzelfde op menselijke virussen. Het gevolg is dat het lastig blijft om snel en betrouwbaar te bepalen welke medicijnen bij mensen werken.
Daarnaast zijn er veel ethische redenen om zo min mogelijk gebruik te maken van proefdieren.
Organoïden bestaan meestal uit meerdere type cellen die samen een 3D mini-orgaan vormen.
‘Met organoïden kunnen we de situatie in het menselijk lichaam tijdens een virusinfectie beter nabootsen’, legt Pan uit.
‘We kiezen bijvoorbeeld een specifiek orgaan, zoals de darm of de lever, afhankelijk van waar het virus de mens infecteert.’
‘We hebben een methode ontwikkeld waarmee we organoïden kunnen opschalen en gebruiken om medicijnen te testen’, zegt Pan.
Zo kon de onderzoeksgroep van Pan met leverorganoïden een infectie met het opkomende Oropouche-virus nabootsen en een werkzaam antiviraal middel vinden.
In darmorganoïden testten ze daarnaast 250 bestaande medicijnen, waarbij meerdere kandidaten tegen het mpox-virus naar voren kwamen.
De onderzoeksgroep zette AI in om een eerste selectie te maken van kansrijke medicijnen. Daarna werden deze kandidaten getest in organoïden.
‘We hebben samengewerkt met computerwetenschappers om een AI te ontwikkelen die antivirale middelen digitaal kan screenen,’ aldus Pan.
'Dat werkte verrassend goed. We kregen een korte lijst met kandidaat-medicijnen, die bleken bijna allemaal activiteit tegen het mpox-virus te hebben in de organoïden.’
Bij virusinfecties in het menselijk lichaam speelt niet alleen het virus zelf een rol, maar ook de reactie van het afweersysteem.
Daarom voegen onderzoekers nu immuuncellen toe aan organoïden. Zo kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe een virus en het afweersysteem elkaar beïnvloeden en hoe je die reactie kunt afremmen.
Dat maakt het mogelijk om antivirale medicijnen te testen, en combinaties met ontstekingsremmers die de ziekte milder maken.
