Wetenschap - 3 maart 2018

‘Tong op chip’ maakt onderzoek zonder proefpersonen mogelijk

tekst:
Tessa Louwerens

Onderzoekers van Wageningen Plant Research hebben receptoren uit de mond en darmen van mensen ‘geprint’ op glasplaatjes. Daarmee kunnen ze voortaan zonder proefpersonen onderzoek doen naar voeding en medicijnen.

© Wageningen Plant Research

De onderzoekers hebben de nieuwe techniek ‘receptomics’ gedoopt en hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Sensors. ‘Met deze techniek kunnen we in korte tijd voor veel verschillende stofjes de reactie van het menselijk lichaam voorspellen, zonder dat er één proefpersoon aan te pas komt’, zegt coördinator Maarten Jongsma, moleculair bioloog bij de business unit Bioscience, onderdeel van Wageningen Plant Research.

Voelsprieten
Ons lichaam bevat allerlei soorten receptoren, eiwitten die stoffen kunnen waarnemen en signalen daarover kunnen doorgeven aan de cel waarmee ze verbonden zijn. Deze receptoreiwitten zijn als het ware de voelsprieten waarmee we de wereld waarnemen. Ze zitten bijvoorbeeld op je tong om te zorgen dat je iets proeft, en in je darmen zodat die registreren wanneer er voedsel binnenkomt.

De techniek biedt wellicht mogelijkheden om in de toekomst beter gepersonaliseerde adviezen te geven over voeding en medicijnen
Maarten Jongsma, Wageningen Plant Research

Kleursignaal
Specifieke stukjes DNA coderen voor verschillende receptoreiwitten. De onderzoekers hebben dit DNA in minuscule druppeltjes ‘geprint’ op glasplaatjes van een vierkante centimeter. In elk van die druppeltjes zat naast het DNA voor het specifieke receptoreiwit ook een beetje DNA dat codeert voor een eiwit dat een kleursignaal afgeeft. Vervolgens kweekten de onderzoekers cellen op de verschillende druppeltjes. Die cellen namen de twee soorten DNA op en gingen vervolgens de eiwitten maken. Zo ontstonden kleine groepjes cellen die allemaal één receptoreiwit maken én het kleursignaaleiwit.

Daarna pompten de onderzoekers een heel dun laagje vloeistof over de plaatjes – bijvoorbeeld tomatensap of koffie. Jongsma: ‘Dankzij het kleursignaaleiwit konden we met een microscoop vastleggen welke receptoreiwitten reageerden op de vloeistof.’

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Speld in de hooiberg
Maar daarmee waren de onderzoekers er nog niet. Jongsma: ‘De cellen op het glasplaatje zijn menselijke cellen, die ook veel andere receptoren hebben. Als je er dan bijvoorbeeld tomatensap op doet, dan reageren ze op allerlei stofjes in het sap. Het kleursignaal geeft enkel aan dat de cellen reageren. Het is de kunst om daar de reactie van die ene specifieke receptor uit te pikken.’ Het onderzoeksteam van celbiologen, moleculair biologen, statistici en programmeurs ontwikkelde slimme software die het mogelijk maakte om die speld in de hooiberg te vinden.

Advies op maat
De techniek biedt wellicht mogelijkheden om in de toekomst beter gepersonaliseerde adviezen te geven over voeding en medicijnen, vertelt Jongsma. ‘Ieder mens heeft namelijk een nét iets andere set van receptoreiwitten. Door vast te stellen welke types een patiënt heeft, en die te koppelen aan de receptomics-testresultaten, zou een arts gerichter kunnen adviseren.’

Lees ook eens:


Re:ageer