Kies een taal
Wist je dat de vlieg voor 60% genetisch identiek is aan de mens? Dit verrassende gegeven kan aanzienlijke gevolgen hebben op de bescherming van onze gezondheid en het milieu. Maar het moet op de eerste plaats "een einde maken aan heel scala aan ideeën en praktijken, om te beginnen met de manier waarop wij denken over en gebruik maken van dieren in de wetenschap om de toxicologie te begrijpen", legt professor John Colbourne van de Universiteit van Birmingham.
Terwijl de mensheid geconfronteerd wordt met een pandemie, blijft vervuiling verantwoordelijk voor meer dan één op de tien gevallen van vroegtijdig overlijden in de wereld elk jaar en de risicobeoordelaars zien nog geen uitweg voor deze gezondheidscrisis.
Momenteel rust de beoordeling van de veiligheid van chemische producten voornamelijk op testen met zoogdieren. Dit is een kostbaar, lang en pijnlijk proces. In de Europese Unie (EU) zijn sinds de inwerkingtreding van de REACH-regelgeving - het belangrijkste juridische instrument voor het beoordelen en beheren van chemische producten - de kosten voor de registratie van 22 683 stoffen opgelopen tot ongeveer 2,1 miljard euro. Hier moeten ook nog de dood van miljoenen dieren en de vele jaren nodig per chemisch product voor het voltooien van de gehele beoordelingsprocedure, worden opgeteld. De productie en de consumptie van chemische stoffen zal tussen nu en 2030 verdubbelen, en het gevaar bestaat dat het aantal testen in dit zelfde tempo zal volgen.
Het is echter aangetoond dat de testen op de zoogdieren niet betrouwbaar genoeg zijn om er conclusies over de risico’s voor de menselijke gezondheid uit te trekken. Zo zegt het Amerikaanse Nationale Gezondheidsinstituut US-NIH dat in de farmaceutische sector 95% van de medicijnen die goed door de testen op dieren zijn gekomen, bij proeven op mensen falen. Interessant feit: de genetische basis voor een medicijn tegen Alzheimer is enkele jaren geleden ontdekt dankzij het gebruik van proeven op… vliegen.
Het is nu noodzakelijk dat we alternatieven gaan vinden voor dierproeven voor het bepalen van de gezondheids- en milieurisico’s, alternatieven die sneller, goedkoper, ethischer en preciezer zijn. En wat als de oplossing voor het versnellen en verbeteren van deze tests kan worden gevonden in de toepassing van de principes van de evolutiebiologie en geneeskunde?
"Niets in de biologie heeft betekenis behalve in het licht van de evolutie", zei Theodosius Dobzhansky, een belangrijke wetenschapper in de geschiedenis van de Biologie, in 1973.
Dankzij de sequentie van het menselijk genoom, die alle geërfde informatie bevat die het leven coderen, is grote vooruitgang in de gepersonaliseerde geneeskunde geboekt en heeft een revolutie in de gezondheidszorg plaatsgevonden. Het heeft ook geleid tot de ontwikkeling van de ‘NAM’, afkorting voor ‘Non-Animal Methods’ (Methodes zonder dieren, red.) of ‘New Approach Methodologies’ (Methodologieën met een nieuwe benadering, red.). Zo is het nu mogelijk menselijke cellen te kweken, computergegevens in een model weer te geven, en zijn organen-op-een-chip ontwikkeld . De studie naar andere soorten, zoals vliegen en wormen, hebben een andere blik gecreëerd op vele fundamentele aspecten van de dierkunde, waaronder op de gezondheid van mensen; de verzamelde kennis over de erfelijkheidsleer en de evolutieve ecologie kan nu worden toegepast om de impact van vervuilende stoffen op de gezondheid en ecosystemen te begrijpen.
Professor John Colbourne van de Universiteit van Birmingham stuurt een team van 108 onderzoekers aan die werken aan het door de EU gefinancierde project PrecisionTox. Doelstelling hiervan is om de virtuele breuk tussen de geneeskunde en toxicologie - waaronder de eco-toxicologie - te herstellen en een beter begrip te creëren over de manier waarop de dierenwereld is veranderd door de blootstelling aan schadelijke stoffen. En dit alles zonder gebruik van dierproeven.
Bij het project worden cellijnen gebruikt die afkomstig zijn van mensen en van vijf organismen die representatief zijn voor al het leven, en die genen hebben geërfd van een voorouder die zij delen met de mens: het gaat om rondwormen, vliegen, watervliegen en embryo’s van kikkers en zebravissen. Het gebruik van deze zogenaamde ‘niet-gevoelige’ organismen past bij de werkwijze van ‘NAM’, omdat deze vijf niet als dieren worden beschouwd in de regelgeving.
Ondanks dat de uiterlijke verschillen overduidelijk zijn, zijn bij deze organismen en de mens een aantal van de mechanismen die verantwoordelijk voor de ontwikkeling en cellulaire en fysiologische processen zijn, gelijk gebleven. De rondworm, of C.elegans, wordt al lang gebruikt om de effecten van gevaarlijke stoffen op de groei, ontwikkeling en expressie van de genen te begrijpen. Hoewel de evolutie van de Homo sapiens en de Drosophila melanogaster zo’n 780 miljoen jaar geleden is gaan afwijken, zijn ongeveer 75% van de genen die verantwoordelijk zijn voor ziektes bij mensen hetzelfde bij de vlieg. Het diertje is daarmee een belangrijk model voor de studie naar onder meer neurologische ziektes, vormen van kanker en zelfs diabetes.
De groep onderzoekt hoe genen en producten die leiden tot de expressie van genen elkaar beïnvloeden bij verschillende soorten die worden blootgesteld aan concentraties stoffen die ook in het milieu te vinden zijn. Zo wordt getracht, in het licht van de fylogenetische stamboom, de mechanismen die slecht reageren op de chemische blootstelling te identificeren. De gegevens worden vervolgens vergeleken met de menselijke cellijnen en gegevens in de databases om het risico voor de gezondheid van de mens te bevestigen.
Het is echter aangetoond dat de testen op de zoogdieren niet betrouwbaar genoeg zijn om er conclusies over de risico’s voor de menselijke gezondheid uit te trekken.
De snelle reproductiecyclus en de korte levensduur van deze organismen maken het mogelijk dat in enkele maanden bruikbare resultaten worden gegenereerd. Hierdoor kost dit soort onderzoek minder tijd en geld. Met deze methodologie kunnen onder meer de genen met een kleinere of juist grotere weerstand tegen gevaarlijke producten worden geïdentificeerd en kunnen heel precies de grenzen van een veilige blootstelling worden gegeven. Hierbij wordt dan rekening gehouden met de genetische variatie van de populatie, waaronder het geslacht. De 15 partners willen 250 verbindingen testen gedurende de 5 jaar dat het project duurt. Deze methodes kunnen vervolgens worden toegepast op alle chemische producten en alle dieren, waaronder de mens. Zo kunnen de chemische stoffen die schadelijk zijn voor huishoudens, voedsel en milieu beter worden geïdentificeerd, gereglementeerd en uiteindelijk worden verbannen.
PrecisionTox werkt samen met ONTOX en Risk-Hunt3r, twee andere projecten die zijn gefinancierd door de EU, voor cluster ASPIS dat van start gaat op 4 november tijdens een publiek evenement. ASPIS vertegenwoordigt 70 onderzoeksorganisaties in Europa en Noord-Amerika en beschikt over 60 miljoen euro afkomstig uit het programma H2020. De organisatie werkt nauw samen met het Gezamenlijk Centrum voor Onderzoek van de EU op het gebied van de ontwikkeling en de goedkeuring van NAM om de beoordeling van chemische producten zonder het gebruik van zoogdieren te versnellen en zo de doelstelling van een milieu met ‘zero pollution’ tussen nu en 2050 te bereiken zoals afgesproken in de Green deal van de EU.
