Een platform dat ontwikkeld wordt voor het in 3D screenen van botten teneinde de effecten van medicijnen te kunnen aantonen is door de European Research Council (ERC) beloond met een Proof of Concept-subsidie van 150.000 euro. Het 3D-screenen van botten om de effectiviteit van medicijnen te testen moet uiteindelijk even effectief zijn als testen op proefdieren zodat die verlaagd kunnen worden.
Het BoneScreen-platform zal de interactie tussen botcellen in 3D-botstructuren ex vivo in de tijd vergemakkelijken met micro-computertomografie (μCT). Het 3D-screening platform wordt ontwikkeld door een team experts van de TU Eindhoven, onder leiding van Sandra Hofmann.
Zij is universitair hoofddocent Bioengineering Bone bij de onderzoeksgroep Orthopedische Biomechanica van de afdeling Biomedische Technologie aan de Technische Universiteit Eindhoven.
Preciezer onderzoek met 3D-screening
Het ontwikkelen van medicijnen is en blijft een lang en kostbaar proces met lage slagingspercentages van klinische onderzoeken. Deze percentages kunnen worden verhoogd door de criteria voor succes tijdens de preklinische stadia van de geneesmiddelen ontwikkeling strenger te maken. Het toepassen van 3D-screening kan daar ook een bijdrage aan leveren.
De huidige screeningplatforms zijn gebaseerd op 2D-experimenten en richten zich voornamelijk op enkelvoudige celtypes. Met 3D-technieken wordt het screeningsproces met een veel grotere precisie uitgevoerd. Het is al bewezen dat die grotere precisie een positieve bijdrage levert aan de ontdekking van nieuwe geneesmiddelen.
“Het voorgestelde screeningplatform met hoge inhoud heeft het potentieel om de huidige beperkingen van het in vitro model te overwinnen door belangrijke cel-cel- en cel-matrixcommunicatie in hun fysiologische 3D-botomgeving te behouden. Tegelijkertijd brengt het ons fundamenteel onderzoek een stap dichter bij een praktische toepassing door samen met de commerciële partners LifeTec Group B.V. en OsteoPharma B.V. het potentieel ervan te benutten", aldus Dr. Sandra Hofman.
Botonderzoek in 3D-omgeving
Hofman bestudeert de interactie tussen verschillende botcellen en hoe ze op hun omgeving reageren. Het uiteindelijke doel van deze studie is het begrijpen van de botfysiologie en fracturen te regenereren of botaandoeningen te behandelen. Het unieke aspect van haar studie is het bestuderen hoe de verschillende celtypen samenwerken in een 3D-omgeving en deze acties in de tijd te volgen. Hiervoor worden in een laboratorium kleine levende botten gekweekt.
Binnen haar onderzoekgebied lig een speciale focus ligt op visualisatie en begrip van hoe cellen reageren op omgevings- en invloedrijke parameters (chemische, mechanische, andere cellen) in door weefsel ontworpen in vitro modellen van botweefsel.
De ERC Proof of Concept-subsidie is een zogenoemde 'top-up'-subsidie die tot doel heeft onderzoekers die momenteel door ERC gefinancierd onderzoek verrichten of recentelijk hebben uitgevoerd, in staat te stellen het commerciële of maatschappelijke potentieel van hun door ERC gefinancierde werk te onderzoeken.
3D-technologie is al jaren bezig aan een gestage opmars in de medische technologie. Naast het inzetten van 3D-screening zoals in bovenstaand onderzoek en bij het maken van 3D CT-scans, is ook veel aandacht voor het 3D-printen. Daarbij lopen de voorbeelden uiteen van het printen van een 3D-hart en protheses tot en met het printen van medicatie voor kinderen of het nauwkeuriger bestralen van kanker met behulp van een 3D-film.
