Mini-darmen als alternatief voor onderzoek met dieren

Nieuws

Mini-darmen als alternatief voor dierlijk weefsel

Gepubliceerd op
10 september 2020

Darm-organoïden, of mini-darmen, kunnen dienen als model om transport en interacties tussen voedingsingrediënten en de darmwand te bestuderen. Dat ontdekte een multidisciplinair onderzoeksteam onder leiding van prof. Jerry Wells van de Animal Sciences Group, Wageningen University and Research (WUR). De wetenschappers publiceerden hun resultaten in het tijdschrift Journal of Animal Science and Biotechnology.

Een organoïde is een miniatuurversie van een orgaan. Ze zijn goed bruikbaar om in het laboratorium (in vitro) te onderzoeken wat in proefdieren (in vivo) niet gemakkelijk bereikbaar is.

Eiwitbronnen

Als ‘proof of principal’ brachten onderzoekers organoïden in contact met alternatieve eiwitbronnen in diervoeder. Het blijkt dat de ‘mini-darmen’ op eenzelfde manier met de eiwitbronnen omgaan als in het dier gebeurd. Dit is in lijn met eerder gepubliceerde resultaten van (in vivo) onderzoeken met knaagdieren.

Schematische weergave van de studie. De wetenschappers maakten organoïden uit de twaalfvingerige darm van muizen (1). De organoïden werden vervolgens gescheiden in enkele cellen (2) en gegroeid als laag van cellen (3). Aan die organoïden voegden de onderzoekers eiwitbronnen toe (4). Ze bekeken de cellen onder de microscoop (5), onderzochten welke genen aanstonden in de cellen (6) en voerden  biochemische testen uit (7), om de effecten van onverteerde eiwitbronnen te onderzoeken.
Schematische weergave van de studie. De wetenschappers maakten organoïden uit de twaalfvingerige darm van muizen (1). De organoïden werden vervolgens gescheiden in enkele cellen (2) en gegroeid als laag van cellen (3). Aan die organoïden voegden de onderzoekers eiwitbronnen toe (4). Ze bekeken de cellen onder de microscoop (5), onderzochten welke genen aanstonden in de cellen (6) en voerden biochemische testen uit (7), om de effecten van onverteerde eiwitbronnen te onderzoeken.

Invriezen

"Deze resultaten laten zien dat het mogelijk is om organoïden te gebruiken om wetenschappelijke vragen te beantwoorden.”, zegt prof. Wells, “Bovendien kunnen we darm-organoïden invriezen en maanden later weer inzetten als alternatief voor onderzoek met dieren."

Volgende stappen: organoïden van veehouderijdieren

De onderzoekers adviseren om gastheer specifieke organoïden te gebruiken om de reacties van nutriënten of microben te meten. Dus, gebruik kip-organoïden voor onderzoek naar kippenvoer, en varken-organoïden voor onderzoek naar varkensvoer.

In de Animal Sciences Group van WUR (Host-Microbe Interactomics en Wageningen Livestock Research) zijn daarom nu varkens organoïden ontwikkeld, van zowel de dunne als de dikke darm. Net als de darm-organoïden van muizen bieden de darm-organoïden van varkens de mogelijkheid om de darmfunctionaliteit te meten, waaronder opname van voedingsstoffen, barrièrefunctie en afweerreacties.