Project
Toepassing van organoïden in onderzoek naar diervoeding en fokkerij
Complexe celsystemen – of organoïden – vormen een belangrijke innovatieve technologie die kan bijdragen aan vermindering van proefdiergebruik en het meten van complexe eigenschappen van dieren. De belangrijkste doelen van dit public-private-partnership (PPP) project zijn 1) het valideren van het huidige ‘organoid-based Transwell membrane’ systeem voor voedingsonderzoek, specifiek gericht op de absorptie van voedingsstoffen en het testen van verschillende functionele ingrediënten, 2) het ontwikkelen van methoden voor co-cultivering van darm-organoïden en immuuncellen van varkens, en 3) het ontwikkelen van gene-editing bij darm-organoïden van varkens.
Organoïden
Het is aangetoond dat organoïden een goed in vitro onderzoeksplatform zijn omdat ze een goede representatie geven van de weefsels en organen waarvan ze zijn afgeleid. Organoïden kunnen worden gebruikt om 2D en 3D structuren te maken. Deze kunnen vervolgens weer worden gebruikt om 1) een beter beeld te krijgen van complexe fenotypes (bijvoorbeeld darmgezondheid en voerefficiëntie), 2) nieuwe moleculaire fenotypen te definiëren, en 3) te functioneren als een controle-instrument bij het testen van functionele ingrediënten of farmaceutische componenten. Daarnaast kan het gebruik van organoïden in dieronderzoek bijdragen aan het verminderen van proefdiergebruik omdat functionele ingrediënten en medicijnen in vitro kunnen worden getest waarbij organoïden de in vivo situatie nabootsen.
Co-cultivering van immuuncellen
Het 2D in vitro organoïden model kan als startpunt worden gebruikt om co-culturen te ontwikkelen. Een van de belangrijkste onderzoekspunten van dit project is de ontwikkeling van een methode voor co-cultivering van immuuncellen, waarbij we darm-organoïden en immuuncellen combineren. De ontwikkeling van een dergelijk in vitro model kan bijdragen aan meer kennis over de onderlinge interacties tussen immuuncellen en darmcellen, aangezien dergelijke interacties onder in vivo omstandigheden een cruciale rol spelen in homeostase van weefsels en ontstekingen.
Gene-editing
Het introduceren van genetische modificatie in specifieke genen werd haalbaar door de ontwikkeling van ‘genome editors’, met name door de ontdekking van het CRISPR/Cas9 systeem als hulpmiddel voor gene-editing. In actueel onderzoek kan gene-editing fundamenteel onderzoek naar genfuncties vergemakkelijken. Deze kennis kan worden toegepast in fokprogramma’s of om ziektepreventiemiddelen (bijvoorbeeld vaccins) te ontwikkelen. Bovendien kan kennis die voortkomt uit onderzoek naar gene-editing bijdragen aan het welzijn, de productiviteit en/of voedingswaarde van dierlijke producten. Gecombineerd met organoïde-technologie kan gene-editing de ontwikkeling van verschillende ziektemodellen vergemakkelijken, genen identificeren die verantwoordelijk zijn voor specifieke geno- of fenotypen, of worden gebruikt om genfuncties te onderzoeken.