Wetenschap - 1 januari 1970

Minder dierproeven met toxicogenomics

Een nieuwe manier van onderzoek naar de impact van giftige stoffen kan de behoefte aan dierproeven verminderen. Dat voorspelt TNO-man dr Wilbert Heijne. Hij promoveerde onlangs bij de nieuwe hoogleraar Toxicologie prof. John Groten op een onderzoek naar de mogelijkheden van toxicogenomics.

Het verrassende is er ondertussen een beetje af, maar toen Wilbert Heijne in 2000 DNA-chips ging gebruiken om de effecten van gevaarlijke stoffen als benzeen, broombenzeen en trichloorethyleen te bestuderen, was het idee nog fonkelnieuw. ‘Je kunt de manier waarop een organisme reageert op giftige stoffen terugvoeren op het DNA’, zegt Heijne. ‘Het DNA bepaalt of de aanmaak van beschermende enzymen die toxische verbindingen ontgiften omhoog gaat. Als dat gebeurt, zie je de betrokken genen actiever worden. Dat gebeurt ook als de cel schade oploopt. We hadden in 2000 al chips die de activiteit van duizenden genen tegelijkertijd kunnen meten. Het idee achter mijn proefschrift was of je met die chips toxicologisch onderzoek kunt doen, en of je daarmee biologische verstoringen kunt aantonen die je niet ziet met de gangbare technieken.’
Heijne gaf ratten hoge doses van goed onderzochte stoffen zoals het oplosmiddel trichloorethyleen, of broombenzeen, een industriële vlekverwijderaar, en ontdekte dat de chips hem konden vertellen hoe de lever van zijn proefdieren op de stoffen reageerde.
‘Broombenzeen verhoogde de aanmaak van glutathion, een stof die cellen gebruiken om schadelijke stoffen te neutraliseren’, zegt Heijne. ‘Dat was te verwachten. We ontdekten ook dat broombenzeen in toxische doseringen de manier verstoort waarop de lever omgaat met vetzuren en cholesterol. Dat was nieuw.’
Heijnes proeven wezen ook uit dat de giftige effecten van trichloorethyleen en benzeen elkaar kunnen versterken. ‘Toen we keken naar de klassieke variabelen zagen we niets’, zegt hij. ‘Maar de chips pakten wel degelijk signalen op.’
Heijne denkt dat het nog zo’n tien jaar zal duren voordat toxicogenomics op de laboratoria zal zijn ingeburgerd. ‘Het interessante is vooral dat je hiermee in cellen al effecten kunt zien als proefdieren op het oog nog gezond zijn’, zegt hij. ‘Ook als je ze al een maand al je giftige componenten hebt toegediend. Dat maakt toxicogenomics een aanvulling in de eerste, hypothesevormende fases van onderzoek. Je kunt zo ook het gebruik van proefdieren verminderen.’
Een ander voordeel is dat onderzoekers door de gevoeligheid van deze systemen de effecten van realistische doseringen kunnen zien. ‘In het klassieke onderzoek doen we proeven met hoeveelheden van giftige stoffen die je in de praktijk niet zult binnenkrijgen’, zegt Heijne. ‘Dan zie je weliswaar effect, maar of dat effect ook buiten het laboratorium optreedt moet je daarna nog uitzoeken.’ De eigenschap om ook de effecten van geringe doseringen te meten komt van pas bij het meten van de impact van de giftige mengsels die we binnenkrijgen.
‘Dankzij de wetgeving komt het nauwelijks meer voor dat we van stofje A een giftige hoeveelheid binnenkrijgen’, zegt Heijne. ‘Maar we staan wel voortdurend bloot aan legio giftige stoffen, meestal in nauwelijks meetbare concentraties. Met deze technologie kunnen we hopelijk meten wanneer we ons daar zorgen over moeten maken.’ Heijnes afdeling op TNO doet al onderzoek naar zulke mengsels voor de Britse voedselautoriteit FSA. / WK

Wilbert Heijne promoveerde op 6 december bij prof. Peter van Bladeren, hoogleraar Toxicokinetiek en biotransformatie, en prof. John Groten, hoogleraar Combinatietoxicologie.

Re:ageer