Industrie en wetenschap gaan samen proefdiervrije innovaties ontwikkelen
De geselecteerde projecten: een betere testmethode voor de toxische dosis van stoffen
Een van de onder voorbehoud gehonoreerde projecten is van dr. Nynke (N.I.) Kramer (Universiteit Utrecht, Institute for Risk Assessment Sciences), in samenwerking met het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) en de private partners Vivaltes en Toxys. Dit project richt zich op het ontwikkelen van een robuuste proefdiervrije testmethode om de toxische dosis van moeilijk oplosbare stoffen vast te stellen. ‘’Door het meer betrouwbaar maken van proefdiervrije testmethodes, zullen eindgebruikers hier ook meer vertrouwen in krijgen en dit toepassen als alternatief voor dierproeven’’ zegt Nynke Kramer.
Het project gaat een oplossing bieden voor Challenge 1, de probleemstelling die eerder is opgesteld door het consortium bestaande uit Shell, Sabic en LyondellBasell. De vraagstellingen zijn daarmee door de eindgebruikers zelf opgesteld. ‘’Hierdoor zijn de uitkomsten van het project ook echt iets waar de eindgebruikers wat aan hebben’’ zegt Nynke Kramer. ‘’Zo zouden we sneller kunnen komen tot een proefdiervrij tijdperk in de toxicologie’’. Ook zal het project het aantal dierproeven aanzienlijk beperken door niet alleen de focus op de wetenschap te leggen. James Wheeler, Senior Eco-Toxicologist bij Shell, zegt: ‘’Het samenbrengen van meerdere partijen schept een ideale situatie voor succes en implementatie van proefdiervrije innovaties in zowel de praktijk als op internationaal beleidsniveau.’’
Een 3D-model van menselijke hersencellen
Het tweede onder voorbehoud gehonoreerde project is van dr. Femke (F.M.S.) de Vrij (Erasmus MC) in samenwerking met de private partner Core Life Analytics. Het richt zich op het ontwikkelen van een proefdiervrij 3D-model met menselijke hersencellen dat zal bijdragen aan medicijnontwikkeling en onderzoek. ‘’Zeker voor complexe hersenaandoeningen die moeilijk in proefdiermodellen te onderzoeken zijn, is het van groot belang om onderzoek te doen met menselijk materiaal’’ zegt Femke de Vrij.
Hiermee gaat dit project een oplossing bieden voor Challenge 2, de probleemstelling die is opgesteld door het consortium bestaande uit Charles River Laboratories en Danone Nutricia Research. De opzet van het project wordt gezien als hoopgevend voor medische toepassingen. Het combineren van de diepgaande academische kennis met de input van de toepassingsgerichte industrie, zal leiden tot modellen die gebruikt kunnen worden voor de succesvolle ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Daarnaast opent de samenwerking met de industrie nieuwe deuren. ‘’Opschaling van experimenten en grootschalige data-analyse is nu mogelijk, waar een academische onderzoeksgroep doorgaans zelf geen capaciteit voor heeft’’ zegt Femke de Vrij.
Create2Solve
Met de subsidieoproep Create2Solve, onderdeel van het programma ‘Meer Kennis Met Minder Dieren’, organiseert ZonMw, samen met het bedrijfsleven, vraag gestuurd onderzoek naar proefdiervrije innovaties. Hiermee ondersteunt ZonMw de ontwikkeling van impactvolle, proefdiervrije innovaties die moeten leiden tot verkoopbare methoden, modellen en/of diensten. De financiering voor Create2Solve is afkomstig van het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (LNV), de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de Stichting Proefdiervrij.
In juli 2019 eindigde fase 0 van Create2Solve. In deze fase werden twee vraagstukken, de zogeheten Challenges, van twee consortia van bedrijven geformuleerd tot een subsidieoproep. Kennisinstellingen konden in samenwerking met een private partner een projectvoorstel indienen voor de challenges. Drie ‘proof-of-concept’-projecten gingen door naar fase 1 in december 2019. In de huidige fase 2, zijn er twee van deze projecten, één per challenge, geselecteerd om hun voorstellen te ontwikkelen tot een proefdiervrije innovatie, samen met de betrokken private partijen. De projectgroepen ontvangen ieder één miljoen euro en krijgen maximaal vijf jaar de tijd om hun project uit te voeren.
Samenvattingen van de projecten
Project Challenge 1: Better in-vitro Dosing (BID): Framework and technology development for improving the quality of in vitro data - dr. Nynke (N.I.) Kramer (Universiteit Utrecht, Institute for Risk Assessment Sciences)
(Private) partners: Vivaltes, Toxys en RIVM
Challenge-houders: Shell, Sabic en LyondellBasell
Om dierproeven te verminderen, worden in vitro celsystemen ingezet om de toxische dosis van een test stof vast te stellen. Normaal wordt de nominale concentratie (de hoeveelheid toegevoegde stof gedeeld door het volume medium) gebruikt om concentratie-effect relaties vast te stellen. Dit leidt echter tot slechte voorspellingen van de toxische dosis in dier en mens van vluchtige, lipofiele en instabiele stoffen omdat maar een kleine fractie van deze stoffen bij de cellen komen. Om verdamping, afbraak en binding aan plastic en plasma eiwitten in vitro van deze stoffen onder controle te houden, willen we in dit project gebruik maken van gesloten glazen potjes en welplaten die gedoseerd worden middels een polymeer (genaamd ‘partition-controlled dosing’). We hebben een beslisboom ontwikkeld die aanduidt onder welke omstandigheden het verstandig is om deze technieken te gebruiken.
Project Challenge 2: 3D MICro-brains: An animal-free human 3D cortical network platform for screening myelination and inflammation phenotypes. 3D Myelination & Inflammation Cortical network platform (3D MICro-brains) - dr. Femke (F.M.S.) de Vrij (Erasmus MC)
Private partner: Core Life Analytics
Challenge-houders: Charles River Laboratories en Danone Nutricia Research
Recente ontwikkelingen in geïnduceerde pluripotente stamcel (iPSC) technologie maken het mogelijk om celtype-specifieke humane celkweekmodellen te implementeren voor onderzoek en medicijnontwikkeling. In dit project ontwikkelen onderzoekers een 3D-model met menselijke hersencellen die de complexe structuur van de hersenen in vroege ontwikkeling nabootsen. Deze micro-hersenen (3D MICro-brains) brengen het modeleren van de frontale cortex terug tot de essentie in een formaat van letterlijk een miljoenste van het normale hersenvolume. Het platform bevat alle relevante hersenceltypen: functionele neuronen en glia in gelaagde radiale structuren, inclusief astrocyten, myeline-producerende oligodendrocyten en microglia die een cruciale rol spelen bij ontstekingsprocessen in de hersenen. Bovendien is dit model volledig diervrij en draagt zo bij aan de transitie naar proefdiervrij onderzoek. Door de reproduceerbaarheid en schaal van dit platform leent het zich bij uitstek voor geautomatiseerde toepassingen in medicijnontwikkeling en onderzoek, die verder zullen worden uitgewerkt met een bedrijf dat geautomatiseerde hoge-resolutie beeldverwerking toevoegt aan dit project.