2-REAL-GUTS: Twee dierproefvrije darmmodellen voor het testen van voedingsconcepten

Darmen spelen een centrale rol bij gezondheidseffecten van voeding en natuurlijke stoffen. In het RAAK-PRO 2REALGUTS project zijn twee dierproefvrije darmmodellen doorontwikkeld voor praktijkgericht onderzoek naar deze effecten, te weten:
1-darmorganoïden, mini-darmorgaantjes uit stamcellen, en
2-darmexplants, stukjes vers verkregen darmweefsel.
Belangrijke voordelen van deze modellen zijn dat ze meerdere relevante celtypen bevatten die van nature aanwezig zijn in de darm en dat ze verkregen kunnen worden uit verschillende delen van darmregio’s (zoals dikke en dunne darm).
Het onderzoek heeft nieuwe kweekcondities opgeleverd, zodat darmorganoïden verder uitgroeien tot mini-orgaantjes en darmexplants langer aangehouden kunnen worden. Hierdoor zijn de darmorganoïden beter geschikt voor praktijkonderzoek. Hierdoor kunnen gezondheidseffecten van stoffen (zoals natuurlijke stoffen) beter getest worden.
Resultaten laten zien dat de modellen geschikt zijn voor onderzoek naar:
-de rol van verzadigingshormonen,
-de rol van immuuncellen bij de productie van anti-microbiële peptiden en mucus,
-effecten van probiotica,
-metabolisme en opname van verschillende stoffen,
-ziekten als gastro-intestinale mucositis (een soort darmontsteking die optreedt bij chemotherapie).
De methoden om darmorganoïden-model te kweken is gestandaardiseerd in verschillende laboratoria (HU, TNO en Nutricia Research).
Het werken met darmorganoïden heeft een aantal minorprojecten met studenten opgeleverd en de verzamelde data worden gebruikt in data-onderwijs (RAAK TOP-UP). HU is betrokken bij een summercourse gericht op darmorganoïden, georganiseerd door het UMC Utrecht.
Het 2REALGUTS project is gestart samen met Fontys Hogescholen, Universiteit Utrecht, Wageningen University Research centre (WUR), en TNO en met de bedrijven Nutricia Research, Fytagoras, Micronit, Phytogenix, Winclove, en Dopharma. Het projectconsortium is daarna uitgebreid met: o.a Perstorp, AVEBE, Friesland Campina, het UMCGroningen en het Radboud MC.
Het project sluit aan bij de missie van het lectoraat Innovative Testing in Life
Sciences & Chemistry van de HU om het gebruik dierproefvrije methoden te
promoten bij het testen van stoffen.

Aanleiding:
De belangstelling voor gezonde en veilige voeding is groot. Bij de gezondheidseffecten van voeding spelen de darmen een cruciale rol. Verschillende soorten bedrijven hebben behoefte aan natuurgetrouwe testmodellen om de effecten van voeding op de darmen te bestuderen. Ze zijn vooral op zoek naar modellen waarvan de uitkomsten direct vertaalbaar zijn naar het doelorganisme (de mens of bijvoorbeeld het varken) en die niet gebruikmaken van kostbare en maatschappelijke beladen dierproeven.


Doelstelling
Het project 2-REAL-GUTS heeft als doel om twee innovatieve dierproefvrije darmmodellen geschikt te maken voor onderzoek naar voedingsconcepten en -ingrediënten.
De twee darmmodellen die worden toegepast zijn darmorganoïden, minidarmorgaantjes bestaande uit stamcellen, en darmexplants bestaande uit hele stukjes darm verkregen uit relevante organismen.
Beide modellen hebben potentieel heel uitgebreide toepassingsmogelijkheden en hebben ook grote voordelen ten opzichte van de huidige veelgebruikte cellijnen, omdat ze meerdere in de darm aanwezige celtypen bevatten en uit verschillende specifieke darmregio's te verkrijgen zijn.
Gezamenlijk gaan de partners werken aan:
1) het aanpassen van de kweekomstandigheden zodat darmmodellen geschikt worden om de vragen van partners te beantwoorden;
2) het vaststellen van de toepassingsmogelijkheden van de darmmodellen door verschillende stoffen en producten te testen.

Beoogde resultaten
Kennisconferenties, publicaties en exploitatie van de modellen zullen zorgen voor het verspreiden van de opgedane kennis. Omdat het project gebruikmaakt van moderne, op de toekomst gerichte laboratoriumtechnieken (kweekmethoden met stamcellen en vitaal weefsel, moleculaire analyses en microscopie), leent het zich uitstekend om geïmplementeerd te worden in het hbo-onderwijs. Als spin-off zal het project dan ook voorzien in een specifieke, voor Nederland unieke hbo-minor op het gebied van stamcel- en aanverwante technologie (zoals organ-on-a-chiptechnologie).