Deze week is het Organ-on-Chip Center Twente (OoCCT) officieel geopend. Het centrum is ontstaan uit een samenwerking tussen onderzoekers van de UT-onderzoeksinstituten TechMed Centre en MESA+. Doel van het OoCCT is het ontwikkelen van organen-op-chips en de aanjagen van de toepassing ervan. Door de minuscule schaal van organ-on-chip-technologie wordt een perfecte omgeving gecreëerd voor het modelleren van de werking van organen en de invloed die ziektes hierop hebben.
Het OoCCT moet naast nieuw onderzoek en nieuwe initiatieven ook publiek-private samenwerkingen die tot nieuwe innovaties leiden, gaan stimuleren. “De start van dit Center markeert de eerste stap naar de volwassenheid van organ-on-chip-technologie. Door alle kennis en kunde te bundelen kunnen innovaties worden versneld en succesvol naar de markt worden gebracht”, zo vertelt Berend van Meer, business lead van OoCCT.
De wetenschappelijke kant van het OoCCT staat onder leiding van Andries van der Meer en Liliana Moreira Teixeira. “Er zijn inmiddels vijftien onderzoeksgroepen aan de Universiteit Twente (UT) die zich bezig houden met technologie die essentieel is voor organ-on-chip toepassingen, reikend van bijvoorbeeld microfluïdica en sensortechnologie tot ziektemodellering. Ze behoren tot de wereldtop tot in hun vakgebied en de UT staat wereldwijd op plaats vijf van meest geciteerde wetenschappelijke publicaties in dit domein”, aldus van Meer.
Organ-on-chip technologie
Organen-op-chips zijn systeempjes ter grootte van een USB-stick. Daarin vormen gekweekte menselijke weefsels mini-orgaantjes die de werking van echte menselijke organen nabootsen. Met organen-op-chips kan op een veilige manier inzicht verkregen worden in de werking van menselijke organen en de pathofysiologie van ziekten.
Ze helpen daarnaast ook bij het voorspellen hoe medicijnen en andere behandelingen veilig en effectief in het menselijk lichaam kunnen worden toegepast. En ze zijn inzetbaar voor een breed spectrum van aandoeningen en ziekten, van hart-en vaatziekten tot oogziekten. “Met het OoCCT willen we de innovatieve technologie die we aan de UT ontwikkelen dichter bij de patiënt brengen", aldus Liliana Moreira Teixeira.
Standaardisatie is belangrijk
Het streven naar een vorm van standaardisatie voor organ-on-chip technologie is volgens de wetenschappers een belangrijke voorwaarde. Standaardisatie maakt het uitwisselen van kennis eenvoudiger en vergroot de schaalbaarheid van succesvolle toepassingen.
Onderzoekers van de Universiteit Twente (UT) hebben daarvoor het Translational Organ-on-Chip Platform (TOP) ontwikkeld. Dit is een geautomatiseerd open technologie platform dat daar voor moet zorgen. Het gebrek aan mogelijkheden voor verdere automatisering en niet compatibele chips en systemen zijn nu nog te vaak beperkend voor de eindgebruiker.
Er zijn al diverse voorbeelden die de potentie en noodzaak van verdere ontwikkeling en inzet van organ-on-chip-technologie aantonen. Zo ook voor het beter leren begrijpen van COVID-19. Daarvoor ontwikkelden UT-onderzoekers met publieke en private partners een hart-op-een-chip en een patiënt-specifiek bloedvat-op-een-chip. Daarmee moet de invloed van COVID-19 op hart- en vaatfunctie inzichtelijk worden gemaakt.
UT-hoogleraar Marcel Karperien over andere mogelijke toepassingen: “Zo kan osteoartrose, een ziekte van het gewricht, nog steeds niet behandeld worden. Dit komt deels door het ontbreken van betrouwbare modellen van het humane gewricht waarmee de pathofysiologie van deze ziekte nagebootst kan worden. De Developmental BioEngineering-groep werkt aan de ontwikkeling van een zogenaamde gewricht-op-een-chip. Inmiddels zijn werkzame modellen gemaakt van het kraakbeen- en het gewrichtskapsel-op-een chip waarin beweging, een kenmerk van het gezonde gewricht, nagebootst kunnen worden. Met behulp van deze modellen is het voor het eerst mogelijk het chondron, de natuurlijke omgeving van de kraakbeencel, in vitro te laten ontstaan in de kraakbeen-on-chip. Met behulp van deze chip kunnen we nu de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die osteoartrose kunnen genezen gaan ontwikkelen.”
