In het UMCG wordt bij onderzoek gewerkt met miniatuurversies van een orgaan. Bijvoorbeeld bij darmonderzoek. Het zogeheten ‘darm-on-a-chip’ is eigenlijk een minidarmpje en werkt net zoals een stukje darm in mensen. Alleen gaat het hier om een klein apparaatje dat niet groter is dan een usb-stick. In de darm op een chip kunnen onderzoekers verschillende ziektes onderzoeken en medicatie testen, zonder dat patiënten daar last van hebben.
Mini-orgaantjes
De werking van de orgaantjes op de chip worden nauwkeurig nagebootst. Onderzoekers Joram Mooiweer en Hanna Simpson van de afdeling Genetica vertellen hoe deze manier van onderzoeken werkt: “Op de chip kweken we menselijke cellen en weefsels die leven, groeien en reageren op hun omgeving. Zo krijg je bijvoorbeeld een stukje mini-darm of mini-lever. De miniorgaantjes zitten in kleine buisjes in de chip.”
De mini-orgaantjes zitten in een pomp die voor dezelfde druk zorgt die ook in het menselijk lichaam zit, zoals bij de darmbewegingen. De minidarmpjes worden in een warmtekast op 37 graden Celsius gezet, de lichaamstemperatuur. Op die manier snappen de cellen hoe ze zich natuurgetrouw moeten gedragen. In die buisjes kunnen ook vloeistoffen door de orgaantjes stromen. Denk bijvoorbeeld aan bloed, menselijke voeding of bacteriën.
Mini-patiënten
In de darm op een chip kunnen onderzoekers verschillende ziektes onderzoeken en medicatie testen, zonder dat patiënten daar last van hebben. De minidarmen-on-a chip zijn eigenlijk mini-patiënten. Zo leren onderzoekers meer over hoe ziekten ontstaan, welke cellen een rol hierbij spelen en hoe deze ziekten mogelijk kunnen worden voorkomen of worden behandeld. De darm op een chip kan wat de echte darm ook kan. Zo zitten er net als bij de echte darm ook darmvlokken en imuumcellen in de darmwand. Die darmvlokken zijn kleine uitstulpinkjes die ervoor zorgen dat de voeding goed wordt verteerd.
Darm met coeliakie nabootsen
Mooiweer en Simpson doen beiden onderzoek naar coeliakie, een erfelijke auto-immuunziekte waarbij patiënten ontstekingsreacties krijgen in de dunne darm als zij gluten eten. Via de mini-darm bootsen ze een darm van een patiënt met coeliakie na. Vervolgens wordt onderzocht wat er exact in de darm gebeurt en wat de oorzaak is dat patiënten overgevoelig zijn voor gluten.
In onze darmen zitten allerlei soorten bacteriën die ervoor zorgen dat je gezond blijft, dit heet het microbioom. Bij mensen met coeliakie is die samenstelling van bacteriën in de darmen anders waardoor ze ziek worden. Door te onderzoeken waardoor iemand ziek wordt, kan er mogelijk preventief worden ingegrepen door probiotica – gezonde bacteriën – aan patiënten te geven.
