De juiste behandeling voor elk uniek persoon

De Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht hebben de afgelopen 385 jaar ontelbaar veel onderzoeken gedaan. Op dit moment onderzoeken we bijvoorbeeld hoe we voor elk uniek persoon een juiste behandeling kunnen ontwikkelen. Het doel? Samen onze wereld van morgen een stukje beter maken.

Geen twee mensen zijn hetzelfde

Iedereen heeft in zijn DNA zijn eigen, gecodeerde bouwtekening opgeslagen. En elke dag vinden in ons genoom miljoenen kleine mutaties en variaties plaats. Al deze variaties in genetische opbouw maken - samen met onze leeftijd, omgeving en keuzes in levensstijl - een groot verschil in hoe twee willekeurige mensen reageren op een bepaald medicijn.

Wat als we van tevoren weten welke behandeling voor jouw specifieke situatie werkt?

Conclusie: geen twee patiënten zijn hetzelfde. En toch is de geneeskunde nog steeds in hoge mate gebaseerd op wat werkt voor alle patiënten met dezelfde ziekte. Dit moet anders. Want wat als we van tevoren weten welke behandeling voor jouw specifieke situatie werkt?

In 2009 deed de Utrechtse stamcelbioloog Hans Clevers een belangrijke ontdekking. In zijn lab aan het Hubrecht Instituut op het Utrechtse Science Park was iets gekweekt dat er - onder de microscoop - uitzag als een echt darmkanaal, maar dat zich buiten het lichaam bevond en vele malen kleiner was. Dit was de eerste organoïde van een reeks organen-in-een-schaaltje, die wereldwijd een revolutie in de gepersonaliseerde geneeskunde betekende.

Organoïdes onder een microscoop

Met behulp van organoïden beginnen onze Utrechtse onderzoekers nu te begrijpen hoe elk uniek lichaam reageert op behandelingen. Dit brengt ons een stap dichter bij gepersonaliseerde geneeskunde. Sindsdien zijn er in Utrecht nog veel meer organoïden gemaakt. Die veranderen nu al de levens van verschillende patiënten.

Wat is een organoïde?

De term ‘organoïde’ wordt gebruikt voor 3D-structuren die gekweekt zijn uit stamcellen die van menselijk of dierlijk weefsel afkomstig zijn. Simpel gezegd: organoïden zijn als het ware mini-organen, of beter gezegd, vereenvoudigde miniatuurversies van echte organen. Deze zijn in het laboratorium gekweekt.

Hoe we organoïden kweken: neem stamcellen, voed ze, oogst organoïden.

Wat kunnen organoïden voor jou betekenen?

Door stamcellen uit je lichaam te halen en ze buiten je lichaam te kweken, ontstaat een klompje cellen dat ongeveer op dezelfde manier reageert als je hele orgaan zou doen. Na drie weken kunnen we dit klompje cellen, of mini-orgaan, oogsten en testen hoe het reageert op een medicijn. Met behulp van organoïden is het mogelijk behandelingen op maat te maken die voor jou persoonlijk werken.

In de afgelopen tien jaar hebben onderzoekers van het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht organoïden gemaakt van bijna elk levend weefsel: lever, nier, darm, long, netvlies, tong, hart, pancreas en hersenen. Omdat organoïden de echte organen zo goed nabootsen, gebruiken onze wetenschappers organoïden om orgaanontwikkeling en -ziektes te bestuderen. De mini-organen kunnen opgeslagen worden in biobanken en kunnen gebruikt worden voor wetenschappelijk onderzoek, medicijnentests, het opstellen van ziektemodellen, precisiegeneeskunde en regeneratieve geneeskunde.

Een bijzonder aspect is dat organoïden gepersonaliseerd kunnen worden.

Een bijzonder aspect is dat organoïden gepersonaliseerd kunnen worden. Op een dag kunnen wetenschappers jouw stamcellen - afgenomen van een klein weefselmonster of een biopsie - in een chemische cocktail plaatsen, zodat de stamcellen zich delen en in dat kleine schaaltje uitgroeien tot een miniatuurversie van jouw nier of lever. Dit alles om te testen hoe jij op bepaalde medicatie zal reageren.

Dit is revolutionair. Bedenk dat de beste medicijnen voor darmkanker die op dit moment beschikbaar zijn, nog steeds slechts bij een deel van de patiënten werken en dat we niet vooraf kunnen voorspellen welk medicijn bij welke patiënt het beste zal aanslaan. Door van tevoren te weten of een medicijn wel of niet werkt, kunnen we veel trial and error bij het onderzoek naar medicijnen achterwege laten. Hierdoor kunnen de totale kosten van medicijnen omlaag.

We komen steeds dichter bij de mogelijkheid om therapie te ontwikkelen voor elk uniek geval van kanker bij patiënten.

Mogelijkheden met organoïden

Het universum van organoïden neemt toe, net als de onderzoeksmogelijkheden en klinische toepassingen: van het vinden van therapieën voor patiënten die anders niet behandeld hadden kunnen worden, tot het verlagen van de kosten voor de gezondheidszorg, de vermindering van het aantal dierproeven en het zelfs het bieden van een alternatief voor orgaandonatie.

Zo zijn veel onderzoekers optimistisch dat de ontwikkelingen in 3D-bioprintingtechnologieën op een dag functionele organen kunnen voortbrengen. Dit kan een oplossing zijn voor het grote tekort aan donororganen wereldwijd. En misschien kunnen mini-organen onderzoekers op een dag ook helpen in het behandelen van neurologische aandoeningen zoals schizofrenie, bipolaire stoornis of autisme, zonder dat de onderzoekers daadwerkelijk in iemands hersenen moeten 'prikken'.

Mini-organen, grote dromen

Mini-organen staan dus synoniem voor grote dromen voor de toekomst van de gezondheidszorg. Aangezien de hoeveelheid toepassingen blijft toenemen, kunnen organoïden ons helpen ziekten doeltreffender te bestrijden dankzij gepersonaliseerde behandelingen.

Een mooi toekomstbeeld is die waarin organoïden hun weg hebben gevonden naar elke artsenpraktijk.

Een mooi toekomstbeeld is die waarin organoïden hun weg hebben gevonden naar elke artsenpraktijk; een toekomst waarin de gepersonaliseerde geneeskunde iedereen bereikt - zonder uitzondering.

Stel je voor: je loopt met een ziekte onder de leden de praktijk van je huisarts binnen, waar direct een test wordt afgenomen. En even later wandel je naar buiten met een op maat gemaakte behandeling die gegarandeerd die slechte cellen doodt, omdat de behandeling gebaseerd is op de reactie van jouw organoïde.

Om in de toekomst organoïden een realiteit te maken voor iedere patiënt, moeten er nu investeringen worden gedaan om de technologie op te schalen. En - heel belangrijk - er moeten duidelijke richtlijnen en goed opgeleide professionals zijn, om er zeker van te zijn dat de weefsels op een geoptimaliseerde en gestandaardiseerde manier verkregen worden, in overeenstemming met alle relevante regelgevingen. En we hebben de steun nodig van overheden, zorgverzekeraars, burgers en iedereen daar tussenin om die grote sprong voorwaarts te kunnen maken, voor een betere gezondheid en een betere toekomst.