Dierproefvrije technieken

Welke 'alternatieve' methoden zijn er?

Er zijn vele proefdiervrije onderzoeksmethoden en technieken beschikbaar. Welke techniek geschikt is hangt af van wat men wil testen en in welk stadium van een onderzoekstraject. De populaire term 'alternatief' is echter misleidend aangezien deze uitgaat van de foutieve aanname dat dierproeven betrouwbaar zijn en een belangrijke bijdrage leveren aan de medische wetenschap en de volksgezondheid bij mensen.

Mens én dier wordt een dienst bewezen als de wetenschap zich zou richten op degelijker en betrouwbaarder onderzoek in plaats van een blind vertrouwen en constante focus op zinloos en irrelevant proefdieronderzoek.

Onderstaande onderzoeksmethoden zijn verantwoordelijk geweest voor belangrijke mijlpalen in de medische wereld en de algehele vooruitgang binnen de medische wetenschap. Deze methoden, die uitgaan van een 'menselijk model' in plaats van 'diermodellen' van volstrekt andere soorten, zijn direct relevant en toepasbaar op menselijke patiënten en zullen daarom ook in de toekomst de meest betrouwbare resultaten opleveren.

Bekijk hier het filmpje: Goede wetenschap versus slechte wetenschap.

Epidemiologische Studies

Epidemiologisch onderzoek (ook wel Epidemiologie) richt zich op het bestuderen van gezondheidsfactoren -denk aan demografische, levensstijlgerelateerde, socio-economische en omgevingsfactoren- en hoe deze zich verhouden tot het vóórkomen van bepaalde ziektes en aandoeningen.

Op deze manier tracht men antwoord te krijgen op de vraag wie getroffen wordt door welke ziekte en welke factoren dat in de hand werken of juist niet. Zo kan men in kaart brengen hoe aandoeningen verspreid zijn over verschillende lagen van de bevolking afhankelijk van diverse invalshoeken.

Het voornaamste doel van epidemiologie is om een bijdrage te leveren aan het voorkómen van ziekten door het vinden van correlaties tussen gezondheidsfactoren en het optreden van ziektes en daarmee aan te sturen op preventieve maatregelen.

Het is belangrijk te realiseren dat degelijk uitgevoerde epidemiologische studies belangrijke, relevante inzichten opleveren over ziektes en aandoeningen bij mensen.

Het heeft geen enkele zin om de validiteit van de uitkomsten uit epidemiologisch onderzoek vervolgens te toetsen met behulp van misleidend proefdieronderzoek, zoals vandaag de dag geregeld gebeurt binnen de academische en biomedische wereld; dit is de wereld op z'n kop!

Enkele belangrijke voorbeelden van het nut van epidemiologische studies zijn de aangetoonde link tussen roken en longkanker(*1), de associatie van cholesterol en obesitas met hart- en vaatziekten(*2)(*3) en het verband tussen koemelkconsumptie en osteoporose(*4).

Ook AIDS werd voor het eerst ontdekt aan de hand van populatiestudies op mensen toen bij bepaalde deelnemers zeldzame infecties werden geconstateerd(*5).

Momenteel worden er wereldwijd vele epidemiologische studies verricht die eveneens nieuw licht kunnen werpen op oorzaken van ziektes en handvaten kunnen bieden voor preventie.

Klinisch Onderzoek

Klinische studies hebben betrekking op onderzoek met menselijke patiënten of gezonde vrijwilligers, onder meer op gebied van diagnostiek en geneesmiddelenonderzoek. In tegenstelling tot proefdieronderzoek vindt dit altijd vrijwillig plaats onder streng gereguleerde en nauwkeurig gecontroleerde omstandigheden.

Klinisch onderzoek heeft haar cruciale belang binnen de medische wereld in het verleden ruimschoots aangetoond en zal ook in de toekomst een voorname rol blijven spelen.

Vele behandelmethodes, ontwikkelde geneesmiddelen en vaccins, waaronder medicijnen voor AIDS en HIV infectie, zijn te danken aan uitgebreide klinische studies van patiënten. Klinisch onderzoek heeft ook een fundamentele bijdrage geleverd aan onze huidige kennis over ziektes en hun onderliggende oorzaken. Zo lagen klinische studies ten grondslag aan de wetenschap dat het risico op hartaanvallen en beroertes drastisch verminderd kan worden door het verlagen van het cholesterolniveau middels een gezondere levensstijl, voeding en eventueel gebruik van bepaalde medicatie(*6).

In 1907 werd door middel van klinisch onderzoek op menselijke patiënten belangrijke informatie verkregen over de aard van polio en hoe het virus werd overgedragen en het lichaam binnen kwam.(*7)

Blind vertrouwen in onbetrouwbaar proefdieronderzoek (onder meer op duizenden apen), dat in 1908 (een jaar na de klinische studies!) begon leidde echter tot wijdverbreide misvattingen over hoe het poliovirus het lichaam binnendrong. Als gevolg daarvan werd de ontwikkeling van een werkend vaccin voor deze slopende ziekte jaren, zo niet decennia, vertraagd(*8).

Talloze slachtoffers hadden nog gered kunnen worden wanneer men was uitgegaan van degelijk, wetenschappelijk onderzoek op mensen. Pionierende klinische studies lagen ook aan de wieg van essentiële inzichten ten aanzien van diabetes. Zo wezen verschillende autopsies en klinische onderzoeken op mensen gedurende de 18e en 19e eeuw al uit dat een ontregeld suikermetabolisme en incorrecte werking van de alvleesklier (bij diabetes type-1) belangrijke oorzaken zijn van diabetes.(*9)(*10)

Pas ruim een eeuw later werden bepaalde resultaten (die dus reeds bewezen waren bij de mens zelf) bevestigd bij experimenten in honden. Dierproeven leiden daarna echter -het klinische bewijs op mensen ten spijt- tot de verkeerde aanname dat diabetes (type 1) primair een leverziekte was en dat de alvleesklier geen rol speelde. Medisch onderzoek naar diabetes belandde, door focus op misleidende resultaten van proefdieronderzoek, jarenlang op een zijspoor, hetgeen het vinden van een behandeling aanzienlijk heeft vertraagd.

De rol van klinische studies in geneesmiddelenonderzoek is tweeledig; ze moeten uitwijzen of kandidaatmedicijnen echt zoals bedoeld werken binnen een volledig operationeel menselijk lichaam en dienen daarnaast als laatste veiligheidsmaatregel om mogelijke schadelijke effecten -die in eerdere studies niet zijn opgemerkt- waar te nemen, alvorens een medicijn op de markt gebracht wordt en aan grote populaties wordt blootgesteld.

Helaas worden de zogenaamde preklinische studies momenteel gedomineerd door onbetrouwbaar dierproefonderzoek dat slechts een schijnveiligheid oplevert. Dit betekent te vaak dat klinische studies zelfs de eerste echte betrouwbare veiligheidstest vormen, met alle risico's voor betrokken vrijwilligers. Dergelijke risico's kunnen ingeperkt worden door in de preklinische fase intensief en uitsluitend gebruik te maken van betrouwbare dierproefvrije methoden die zich richten op een menselijk model, in plaats van op misleidende diermodellen.

Genetisch Onderzoek

Onderzoek van genetisch materiaal (DNA) heeft aangetoond hoe bepaalde genen verantwoordelijk zijn voor bepaalde ziektes. Menselijke genen worden ook reeds succesvol gebruikt om de giftigheid van stoffen te testen. Dit onderzoeksveld heet toxicogenomics en richt zich op het verzamelen, interpreteren en vastleggen van informatie over de activiteit van genen en eiwitten binnen specifieke cellen in reactie op potentiële gifstoffen of samenstellingen (bijvoorbeeld; een kandidaatmedicijn).

De resultaten hiervan zijn, in tegenstelling tot bij dierproeven, relevant voor en toepasbaar op de mens en bovendien beschikbaar voor diverse DNA-profielen.

Genetische studies maken het mogelijk om uit te gaan van een gepersonialiseerde benadering van het menselijk lichaam. Dit concept gaat uit van de gedachte dat, aangezien de genetisch opmaak van ieder mens uniek is (eeneiige tweelingen daargelaten), medicijnen en behandelmethodes -in bepaalde gevallen- beter ontwikkeld en afgestemd kunnen worden op de individuele patiënt, in plaats van de traditionele aanpak met het motto 'one drug fits all'. Vaak heeft immers slechts een beperkt deel van de patiënten baat bij een voorgeschreven geneesmiddel.

Een geavanceerde toepassing van genetisch onderzoek betreft het gebruik van DNA-chips, ookwel DNA-microarrays genoemd. Het betreft hier een zogeheten microfluïdische chip (zie ook punt 7) waarop duizenden verschillende DNA-monsters zijn aangebracht. Alle monsters tezamen vormen een staalkaart voor de menselijke blauwdruk. De DNA-chips kunnen onder andere ingezet worden bij het opsporen van (erfelijke) ziektes bij patiënten dan wel achterhalen of zij vatbaar zijn voor bepaalde aandoeningen. DNA-materiaal van de patiënt wordt in zo'n geval gemarkeerd met fluorescerende verf in een bepaalde kleur en vervolgens 'uitgespoeld' over een DNA-chip met gezonde genen. Uitgaande van het centrale principe dat mRNA (kopie van DNA) uit het testmonster (van de patiënt) zal blijven 'plakken' wanneer het complementair DNA vindt op de DNA-chip, kan zo achteraf de expressie van duizenden genen worden geanalyseerd. In dit geval levert dat informatie op over genen die kwetsbaar of zelfs beschadigd zijn.

In geneesmiddelenonderzoek kan een vergelijkbare techniek worden gebruikt. Hierbij wordt een -wederom met kleur geëtiketteerd- testmonster eerst blootgesteld aan het betreffende medicijn alvorens het over de microchip met een specifiek DNA-profiel wordt uitgespoeld. Hier zal de aanwezigheid van kleur verklaren welke genen beïnvloed zijn door het experimentele medicijn. Vervolgens kan men dan, met kennis over de betreffende genen, bepalen wat de (mogelijke) schadelijke of juist gunstige gevolgen kunnen zijn van een kandidaatmedicijn binnen het menselijk lichaam. Voor een bepaalde vorm van leukemie is al aangetoond dat DNA-chips kunnen helpen bij het maken van belangrijk onderscheid tussen groepen patiënten die ogenschijnlijk aan dezelfde aandoening lijden.

Dit is van groot belang omdat daarmee vooraf bepaald kan worden wat de meest optimale manier van behandelen is voor een individuele patiënt. Zo kan worden voorkomen dat mensen lange, zware therapieën ondergaan die maar niet of nauwelijks aanslaan maar wel schadelijk zijn voor de gezondheid. Voor meer informatie over de werking van DNA-chips, zie hier.

In Vitro Onderzoek

Bij in-vitro (letterlijk 'in glas') onderzoek, ook wel reageerbuisonderzoek genoemd, worden cellen, geïsoleerd uit weefsel, in een laboratorium 'op kweek' gezet. Deze techniek wordt ook wel een 'celcultuur' genoemd.

Belangrijk is dat hiervoor menselijk weefsel wordt gebruikt opdat de resultaten van het onderzoek direct toepasbaar zijn op de menselijke situatie. Weefsel kan verkregen worden door patiënten of donoren (middels een biopsie) of afkomstig zijn van overledenen (via autopsie). In-vitro onderzoek is van essentieel belang in de zogenoemde preklinische fase om onder meer inzicht te krijgen in de effecten en eventuele schadelijkheid (acute en chronische toxiciteit) van stoffen en samenstellingen.

Het gebruik van menselijke celculturen heeft bovendien een vitale rol gespeeld in vele cruciale medische ontdekkingen - zoals bij het ontwikkelen van antibiotica bijvoorbeeld en het vergaren van kennis over de structuur van DNA. Ook bij de ontwikkeling van bestaande vaccins, waaronder tegen polio en meningitis is in-vitro onderzoek onmisbaar geweest. Recentelijk nog, werden twee in-vitro methoden (SkinEthic RHE en EpiDerm SIT) voor huidirritatieonderzoek goedgekeurd als betrouwbare modellen voor toxiciteitsanalyse.

Ook op het gebied van immunologisch onderzoek bestaan er geavanceerde toepassingen van in-vitro technologie, zoals het MIMIC model, dat gezien kan worden als een surrogaat menselijk immuunsysteem. Hiermee kunnen onderzoekers de immunologische reacties van vaccins, medicijnen, cosmetica, chemicaliën, allergenen en andere producten direct testen in een menselijk model, hetgeen snel relevante informatie oplevert in tegenstelling tot het gebruik van onbetrouwbare diermodellen.

Stamcelonderzoek

Tot in-vitro onderzoek behoort ook stamcelonderzoek. Stamcellen kenmerken zich door de eigenschap dat ze in staat zijn uit te groeien naar een ander type cel. Bepaalde stamcellen (zogenaamde omnipotente stamcellen) hebben zelf de potentie om -onder optimale omstandigheden- tot een werkend orgaan of zelfs een compleet organisme uit te groeien.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen embryonale stamcellen en volwassen stamcellen. Embryonale stamcellen hebben het voordeel van een hoge(re) potentiegraad en bieden, althans in theorie, meer mogelijkheden qua toepassing. Daartegenover staat echter dat gekweekt weefsel uit embryonale stamcellen voor bepaalde toepassingen waarschijnlijk nooit zo geschikt zal zijn als weefsel verkregen uit volwassen stamcellen. Het risico op afstoting bij transplantatie, bijvoorbeeld, doordat het immuunsysteem van een patiënt ze als 'lichaamsvreemd' ervaart zal doorgaans hoger zijn. Met behulp van vrijwillig afgestane volwassen stamcellen zijn er inmiddels succesvolle orgaantransplantaties uitgevoerd, zowel met materiaal van donoren als van de patiënten zelf. In het laatste geval is de kans op afstoting minimaal.

In de Verenigde Staten werd in 2008 een belangrijke doorbraak behaald op het gebied van stamcelonderzoek; wetenschappers zijn er in geslaagd om de stamcellen van embryo's te onttrekken zonder daarmee de levensvatbaarheid ervan in gevaar te brengen(*11).

Hiermee zou één van de belangrijkste ethische bezwaren tegen embryonaal stamcelonderzoek tot het verleden te behoren. Dergelijke technieken worden voorts alleen uitgevoerd op gedoneerde embryo's van afgebroken zwangerschappen en op 'overgebleven' embryo's na in-vitro fertilisatie.

Menselijk stamcelonderzoek heeft groot potentieel voor het behandelen van vele (levensbedreigende) ziektes en wordt nu al succesvol ingezet in de behandeling van bepaalde vormen van leukemie. Het biedt ook perspectief aan onder meer hartpatiënten en mensen die lijden aan de ziekte van Parkinson.

In Silico Onderzoek

In-silico onderzoek heeft betrekking op alle simulatietechnieken en calculaties met behulp van computertechnologie. Een belangrijk voordeel van computergebaseerd onderzoek is dat het vaak zeer veel tijd bespaart en (mede daardoor) goedkoper is.

Computersimulatie technieken worden ingezet in verschillende onderzoeksgebieden, waaronder de diagnostiek, het onderwijs en diverse stadia van geneesmiddelenonderzoek. In de preklinische fase van medicijnonderzoek zijn computergerelateerde studies vaak de eerste stap in het analyseren van bepaalde stoffen (of afzonderlijke moleculen) in hun potentieel om menselijke ziektes te behandelen of te voorkomen.

Ook toxicologisch onderzoek -naar de giftigheid van stoffen- wordt in deze fase, al dan niet in combinatie met in-vitro technieken, steeds vaker 'in silico' gedaan. Toepassingen van computertechnologie hebben onder meer geresulteerd in de ontwikkeling van zogenaamde virtuele organen en virtuele metabolisme programma's die gebaseerd zijn op menselijke modellen en daardoor in staat zijn om de effecten van experimentele medicijnen nauwkeuriger te voorspellen dan dierlijke 'in vivo' modellen (ofwel experimenten op levende dieren).

Computers kunnen ook ingezet worden in het ontwerpen van de moleculaire structuur van een geneesmiddel om zo het farmacon (het werkzame bestanddeel van een medicijn) optimaal te laten aangrijpen op een specifieke receptor(*12).

Op deze wijze kan men biologische processen zeer gericht beïnvloeden en daarmee controle houden over de werking van het medicijn binnen het menselijk lichaam. Zo werd de eerste Protease Inhibitor (PI), een medicament om virusinfecties (zoals HIV) te behandelen of voorkomen, ontwikkeld met behulp van computers en werd ze getest in menselijke celculturen en computermodellen. Dierproeven werden voor dit middel, dat nu nog steeds worden ingezet als AIDS-remmer, niet gedaan in de wetenschap dat HIV (en AIDS) uniek zijn aan de mens, zoals toegegeven door de fabrikant van het geneesmiddel, Merck. Vier jaar eerder echter werd onderzoek naar een vergelijkbaar geneesmiddel door dezelfde fabrikant stopgezet na negatieve resultaten in ratten en honden.

Een belangrijke ontdekking werd op deze wijze vier jaar lang tegengehouden vanwege ongefundeerd vertrouwen in proefdieronderzoek, waardoor voor tienduizenden AIDS patiënten de hulp te laat kwam. Daarnaast stierven honderden dieren een nutteloze dood door irrelevante experimenten.

Momenteel zijn er al verschillende technologieën gepatenteerd die gebruik maken van het idee van een virtuele patiënt die gesimuleerd kan worden naar de persoonlijke karakteristieken van de echte menselijke patiënt waardoor gepersonaliseerde (op de specifieke patiënt afgestemde) diagnostiek mogelijk wordt.

Wereldwijd werken onderzoekers aan projecten waarmee de toepassingen van dit soort technieken verder kunnen worden uitgebreid.

Geavanceerde Kunstmodellen

Kunstmodellen kunnen in bepaalde gevallen worden ingezet als representatie van het menselijke lichaam. Het kan hierbij gaan om relatief simplistische modellen bedoeld voor bestuderen van fysieke kenmerken, zoals de welbekende anatomische modellen gebruikt in het onderwijs, maar ook om complexere modellen die ook een bepaalde werking van het lichaam (of delen daarvan) simuleren.

Zo hebben kunstmatige mechanisme modellen, die beter bekend staan als crash test dummies, eerdere proeven op dieren (waaronder apen) overbodig gemaakt. Voor nog verder geavanceerde toepassingen valt te denken aan het gebruik van robots. Dit is waar elektronica, mechanica en computertechnologie samenkomen.

Binnen de medisch wetenschappelijke wereld is er zelfs een vakgebied ontstaan dat zich hier volledig op toelegt; bio-robotics. Een zeer interessant voorbeeld hiervan op het gebied van neurologisch onderzoek is de zogeheten Luke Arm. Deze uitvinding stelt patiënten die hun armen hebben verloren in staat om met behulp van enkel hun eigen hersenactiviteit een bionische 'arm' (een mechanisme prothese) te bedienen. Het gaat hier om een non-invasieve methode, waarbij dus geen elektrodes geïmplanteerd worden in het hersengebied en waaraan geen proefdieronderzoek vooraf ging.

Deze techniek wordt gebruikt voor dezelfde toepassing(en) als zogenaamde Brain-Machine Interfaces (BMI) waarvan dierproefnemers, zoals die aan de Katholieke Universiteit Leuven, beweren dat ze enkel ontwikkeld kunnen worden met proefdieren. Lees hier meer over de Luke Arm. Voorts zijn er talloze andere toepassingen met kunstmatige modellen, sommigen vrij eenvoudig, anderen uiterst ingewikkeld. Noemenswaardig in dit verband is dat in het onderwijs momenteel veelvuldig gewerkt wordt met kunstmodellen van dieren, vooral met het oog op training.

Voor menselijk medisch onderzoek zijn dergelijke modellen onwenselijk omdat ze slechts dienen als voorbereiding op onbetrouwbaar proefdieronderzoek. Bij veterinair onderzoek zijn deze modellen echter wel een goed hulpmiddel voor bepaalde, meer simplistische, doeleinden. Ook daar geldt echter dat ze nooit bedoeld moeten zijn als opstapje naar experimenten op levende dieren.

Beeldvormend Onderzoek

Beeldvormend onderzoek (ook wel tomografie genoemd) is een verzamelnaam voor onderzoek dat geavanceerde technologieën gebruikt om beeld te genereren van het inwendig menselijk lichaam of delen daarvan. Dergelijke technieken zijn non-invasief, dat wil zeggen 'het lichaam niet fysiek binnendringend', en worden vooral gebruikt voor diagnostische doeleinden, zoals het bestuderen van processen in het menselijk lichaam, het monitoren van de ontwikkeling van een ziekte en de reactie van het lichaam op therapie.

Voorbeelden van technieken in beeldvormend onderzoek zijn:

• PET (Positron Emission Tomography)

• SPECT (Single Photon Emission Computerized Tomography)

• MRI (Magnetic Resonance Imaging)

• C(A)T (Computed Tomography)

• MEG (Magnetoencephalography)

• MRS (Magnetic Resonance Spectroscopy)

• EROS (Event-Related Optical Signals)

• TMS (Transcranial Magnetic Stimulation

Computertomografie (CAT-scan) kan met behulp van röntgenstraling (x-rays) een driedimensionaal model van het menselijk lichaam reconstrueren(*13.)

MRI heeft wetenschappers in staat gesteld om de functionaliteit van het menselijk brein, letterlijk en figuurlijk, in kaart te brengen. Dit heeft onder meer geholpen om epilepsiepatiënten te evalueren(*14).

Dezelfde techniek wordt ook ingezet om veranderingen in de bloedsomloop te monitoren en kan mogelijk nieuw inzicht verschaffen in de mechanismen die leiden tot hersenbloedingen en herseninfarcten(*15.)

PET en SPECT worden onder andere gebruikt om psychiatrische stoornissen, neurologische ziektes als Alzheimer, Parkinson, Huntington en andere hersenaandoeningen te bestuderen(*16.)

Al deze technieken bieden visuele mogelijkheden gericht op het menselijk lichaam die nooit te verkrijgen zijn door proefdieronderzoek.

Desondanks beperken vele instituten zich tot op heden tot invasieve procedures op proefdieren, die naast dat ze uiterst pijnlijk zijn ook nog eens irrelevante resultaten opleveren. Zo ook aan de Katholieke Universiteit Leuven, waar men apen stelselmatig onderwerpt aan onbetrouwbare, primitieve 'wetenschap'.

Baanbrekend neurologisch onderzoek zonder proefdieren, gebruikmakend van onder meer bovenstaande technieken, krijgt langzaam maar zeker meer voeten aan de grond over heel de wereld. Zo werd in Japan recentelijk gepubliceerd over een onderzoek waarbij wetenschappers, aan de hand van gescande hersenactiviteit, beelden konden tonen die correct weergaven wat de betrokken proefpersonen dachten.

De gebruikte technieken kunnen ingezet worden bij verschillende toepassingen. Zo biedt het perspectief bij de ontwikkeling van op hersengolven gebaseerde communicatietechnieken bedoeld voor mensen die vanwege een bepaalde aandoening niet in staat zijn te praten, gebaren of op andere wijze te communiceren. Ook kan het inzicht geven in de aard van bepaalde psychiatrische aandoeningen en een beter beeld geven van de symptomen, zoals hallucinaties.

Lab-op-een-chip

Zogeheten microfluidic circuits ('labs on chips') zijn computerchips voorzien van minuscule compartimenten elk waarvan weefsel bevat van diverse delen van het (menselijke) lichaam. De compartimenten zijn onderling verbonden door microkanalen waardoor een bloedvervangende substantie vloeit.

Vervolgens wordt de te testen stof, of het te testen geneesmiddel, toegevoegd aan het kunstmatige bloed waarna het door de chip wordt gecirculeerd. Zo wordt, op microschaal, nagebootst wat er in het lichaam gebeurt.

Tenslotte zorgen sensoren op de chip voor het monitoren en rapporteren van data ten behoeve van (computergestuurde) analyse. Het betreft hier feitelijk een gecombineerde toepassing van in-vitro en in-silico technieken, zoals eerder beschreven.

Op deze wijze kan het menselijke model direct worden gesimuleerd als een geïntegreerd en werkend geheel. Dit is uitermate belangrijk om de zogenaamde 'whole-body effects' te kunnen meten bij het testen van bijvoorbeeld nieuwe medicijnen. Microfluïdische chips zijn met name inzetbaar bij wat men in de wereld van de farmacokinetica ADME (Absorptie, Distributie, Metabolisme & Excretie) studies noemt. Hierbij wordt het 'gedrag' van een medicijn en de effecten daarvan gedurende verschillende levensstadia in het lichaam bestudeerd.

De resultaten van deze techniek in de praktijk (bij validatie en evaluatie onderzoek) zijn indrukwekkend. Zo liet het correct zien dat naphthalene, een ingrediënt dat wordt gebruikt in pesticiden, longschade veroorzaakt en demonstreerde succesvol dat het kankermedicijn Tegafur dikke-darmtumoren effectief bestrijdt - resultaten die in conventionele methoden (zoals dierproeven) niet naar voren kwamen(*17).

Deze geavanceerde technologie is zeer veelbelovend en ondersteunt vele mogelijke applicaties.

Microdosering

Microdosering (Engels: Human Microdosing) is een specifieke, relatief nieuwe, klinische onderzoeksmethode waarbij gebruik gemaakt wordt van menselijke vrijwilligers die onder nauwkeurig gecontroleerde omstandigheden worden blootgesteld aan zeer lage doseringen van een bepaalde stof of samenstelling (zoals een kandidaatmedicijn).

De aanvankelijk microdosis is doorgaans afgesteld op 1/100 van de bedoelde therapeutische dosis met een maximum van 100 microgram. Gezien de zeer geringe hoeveelheden waarmee getest wordt is gespecialiseerde apparatuur ontwikkeld om effectief te kunnen meten. Voor analyse van de resultaten maakt men gebruikt van Accelerator Mass Spectrometry (AMS) een meettechnologie die behoort tot de meest gevoelige ooit ontworpen.

De techniek Microdosing is voornamelijk bedoeld om inzicht te verschaffen in de wijze waarop, bijvoorbeeld, een geneesmiddel in het menselijk lichaam wordt opgenomen, hoe het vervolgens gedistribueerd wordt, hoe het metaboliseert en tenslotte wordt uitgescheiden. Met name het voorspellend vermogen van Microdosering met betrekking tot het metabolisme van een medicijn in het menselijk lichaam (bij therapeutische doseringen) is uitzonderlijk(*18).

Het is mede daardoor ook beter dan proefdiermodellen in staat om de efficaciteit (effectiviteit onder optimale omstandigheden) van een geneesmiddel te voorspellen en kan informatie verschaffen die van belang is bij het kiezen van de meest optimale wijze van toediening.

Doordat Microdosing snel relevante (lees: op de mens van toepassing zijnde) resultaten oplevert kan het aanzienlijke kosten (oplopend tot miljoenen euro's!) besparen en doelmatig(er) medisch onderzoek mogelijk maken.

Mocht blijken dat een kandidaatmedicijn onvoldoende potentie heeft dan kan het onderzoek vroegtijdig worden stopgezet, waarmee de schade wordt beperkt. Anderzijds, wanneer het wel aanslaat kan men eerder beginnen met klinisch onderzoek en verkort men de time-to-market. Een routinematige implementatie van Microdosering aan het begin van de klinische fase verdient ook omwille van de veiligheid van vrijwilligers de aanbeveling. Risico's voor deelnemers aan het klinisch onderzoek kunnen hiermee verder worden geminimaliseerd.

Essentieel giftigheidsonderzoek zal onveranderd moeten plaatsvinden in de preklinische fase, met behulp van dierproefvrije technieken, zoals in-vitro en in-silico studies. Bepaalde stoffen zijn immers zelfs in een zeer lage dosering extreem giftig (mogelijk zelfs dodelijk). Echter, eventueel schadelijke effecten die onverhoopt toch niet naar voren kwamen tijdens preklinische studies kunnen door de introductie van Microdosing alsnog in een zo vroeg mogelijk stadium worden gedetecteerd.

In plaats van menselijke vrijwilligers bij de ‘first-in-human’ fase direct bloot te stellen aan relatief hoge doseringen, begint men dan dus met de microdosis die vervolgens, indien veilig, stapsgewijs verhoogd kan worden tot aan de bedoelde therapeutische dosis. Regelgevende autoriteiten in de Verenigde Staten en de EU erkennen inmiddels dan ook de waarde van de techniek in versnellen van betrouwbaar en veilig geneesmiddelonderzoek.

Evaluatie Marktonderzoek

Evaluerend marktonderzoek, ofwel post-marketing drug surveillance, betreft grootschalig onderzoek onder menselijke patiënten die bepaalde medicijnen krijgen voorgeschreven. Dergelijk onderzoek kan helpen om onverwachte, schadelijke bijwerkingen van nieuwe geneesmiddelen tijdig te identificeren. Hierdoor wordt het mogelijk om eerder in te grijpen, bijvoorbeeld door medicijnen terug te nemen uit de markt of (extra) waarschuwingen te vermelden op labels en bijsluiters.

Zo kan het aantal slachtoffers van zogeheten Adverse Drug Reactions (ADR's) drastisch worden beperkt. De effectiviteit van deze methode kan verder worden bevorderd door informatie op te slaan in een centraal, computergestuurd databasesysteem(*19).

Het historische gegeven dat vele goedgekeurde medicijnen hebben geleid tot talloze sterfgevallen en verantwoordelijk zijn voor een veelvoud aan ziekenhuisopnames, geeft aan dat deze studies nog onvoldoende plaatsvinden. Het feit dat diverse statistische onderzoeken uitwijzen dat de negatieve bijwerkingen van voorgeschreven geneesmiddelen nog altijd (of erger, in toenemende mate) tot de voornaamste (niet-natuurlijke) doodsoorzaken behoren in de Westerse Wereld, pleit nadrukkelijk voor uitvoerig(er) evaluatieonderzoek.

Autopsies & Post-Mortem Studies

Bij autopsies en post-mortem studies wordt klinisch onderzoek gedaan op het lichaam van een overleden persoon, binnen deze context op dat van een menselijke patiënt. Dergelijk onderzoek wordt al eeuwen gebruikt -tot op de dag van vandaag- om organen en afzonderlijk weefsel van het menselijk lichaam te bestuderen nadat de dood is ingetreden.

Zo kan onder meer inzicht worden verkregen over de doodsoorzaak en de aanwezigheid van bepaalde pathologische condities (ziekteverschijnselen) en het (mogelijke) verband hiertussen. Autopsies hebben geleid tot de ontdekking en documentatie van duizenden ziektes, waaronder veteranenziekte, virale hepatitis en aplastische anemie (beenmergdepressie)(*20).

Ze kunnen veel informatie opleveren over een verscheidenheid aan ziektes, in het bijzonder aandoeningen die gelinkt kunnen worden aan milieu-, beroeps- en levensstijlgelateerde factoren, zoals hart- en vaatziekten en kanker. Maar ook over neurologische aandoeningen, AIDS en zelfs ouderdom kan met behulp van deze studies veel geleerd worden(*21).

Kennis ontleend aan post-mortem studies heeft verder geresulteerd in het ontwikkelen van effectieve medische procedures om hartafwijkingen bij baby's te herstellen. Ook veel inzicht in de werking van het menselijk brein is te danken aan deze studies. Deze vorm van onderzoek blijft van onschatbare waarde bij het bestuderen van de algehele effecten van bepaalde ziektes op het menselijk lichaam en het corrigeren van foutieve diagnoses.

Preventie

Voorkomen is beter dan genezen. Zo luidt niet alleen het gezegde, maar zo wijzen ook talloze studies uit dat preventie de beste kansen biedt op een goede gezondheid. De voornaamste oorzaken van veel slopende ziektes en aandoeningen die de meeste menselijke slachtoffers eisen zijn reeds lange tijd bekend.

Veel dodelijke ziektes kunnen direct worden gelinkt aan een ongezonde voeding en levensstijl, socio-economische factoren en milieuvervuiling.

Geschat wordt onder meer dat 80% van alle gevallen van kanker en hart- en vaatziekten -twee van de belangrijkste doodsoorzaken onder mensen in de Westerse Wereld- voorkomen kan worden.

Het investeren in preventie van ziekten en het aanpakken van de oorzaken is dan ook van essentieel belang voor een structurele verbetering van de volksgezondheid.

(*1)  "Epidemiology as an alternative to animal research." Non-Animal Techniques in Biomedical and Behavioral Research and Testing (M.B. Kapis and S.C. Gad, eds., Ann Arbor: Lewis Publishers, 1993), p. 167.

(*2)  Sytkowski, P. A., D'Agostino, R. B., Belanger, A. and Kannel, W. B. "Sex and time trends in cardiovascular disease incidence and mortality: The Framingham Heart Study, 1950-1989. American Journal of Epidemiology, Vol. 143, 1996, pp. 338-339.

(*3)  Unal B et al. Modelling the decline in coronary heart disease deaths in England and Wales, 1981-2000: comparing contributions from primary prevention and secondary prevention. British Medical Journal 2005; 331:614

(*4)  B. Gullberg, O. Johnell and J. A. Kanis. World-wide Projections for Hip Fracture. Osteoporos Int (1997) 7:407–413

(*5)  "Epidemiology as an alternative to animal research." Non-Animal Techniques in Biomedical and Behavioral Research and Testing (M.B. Kapis and S.C. Gad, eds., Ann Arbor: Lewis Publishers, 1993), p. 178.

(*6)  Bryne, K. P. Understanding and Managing Cholesterol: A Guide for Wellness Professionals (Champaign, IL: Human Kinetics Books, 1991), p. 5.

(*7)  J.R.Paul, A History of Poliomyelitis (Yale University Press,1971).

(*8)  A Critical Look at Animal Research (Medical Research Modemization Committee, New York, 1990).

(*9)  Sacred Cows and Golden Geese: The Human Cost of Experiments on Animals (C. Ray Greek, M. D. Jean Swingle Greek, D.V.M, 2000)

(*10)  NEJM 1995;333;1099-1105

(*11) Human Embryonic Stem Cell Lines Generated without Embryo Destruction. (Young Chung1,Irina Klimanskaya1,Sandy Becker1,Tong Li1,Marc Maserati1,Shi-Jiang Lu1,Tamara Zdravkovic,Dusko Ilic,Olga Genbacev,Susan Fisher,Ana Krtolica and Robert Lanza1) 2008, Wake Forest University School of Medicine, Winston-Salem, NC 27157, USA. Cell Stem Cell, Volume 2, Issue 2, 113-117, 7 February 2008

(*12)  Rao, S. N. "Modeling drug-nucleic acid interactions: An exercise in computer graphics and computational chemistry." Nucleic Acid Target Drug Design (Propst, C. L. and Perun, T. J., eds., New York: Marcel Dekker, Inc., 1992) pp. 66, 88.

(*13)  Allison, R. "How did we get here? Advances in Radiology." Physicians Committee for Responsible Medicine Update, Spring 1992, p. 6.

(*14)  Mazziotta, J. C. "Mapping human brain activity in vivo." Western Journal of Medicine, Vol.161, 1994, p. 276.

(*15)  Morris, P. G. "Magnetic resonance and the use of animals." Non-Animal Techniques in Biomedical and Behavioral Research and Testing (M.B. Kapis and S.C. Gad, eds., Ann Arbor: Lewis Publishers, 1993), p. 245

(*16)  Mazziotta, J. C. "Mapping human brain activity in vivo." Western Journal of Medicine, Vol.161, 1994, p. 276.

(*17)  Viravaidya, K., A. Sin, and M.L. Shuler. 2004. Development of a microscale cell culture analog to probe naphthalene toxicity. Biotechnology Progress 20(February):316–323.

(*18)  Lappin Graham; Kuhnz Wilhelm; Jochemsen Roeline; Kneer Johannes; Chaudhary Ajai; Oosterhuis Berend; Drijfhout Willem Jan; Rowland Malcolm; Garner R Colin. Use of microdosing to predict pharmacokinetics at the therapeutic dose: experience with 5 drugs. Clinical pharmacology and therapeutics 2006;80(3):203-15.

(*19)  Kaufman, S. R., Cohen, M. J., Cramer, M. J., Contard, P. C., Hahner, K. and Todd, B. A Critical Look at Animal Experimentation (Medical Research Modernization Committee, 1995), p. 8

(*20)  Kapis, M. B. "Human autopsies in biomedical research." Non-Animal Techniques in Biomedical and Behavioral Research and Testing (M.B. Kapis and S.C. Gad, eds., Ann Arbor: Lewis Publishers, 1993), p. 196-197

(*21) Kapis, M. B. "Human autopsies in biomedical research." Non-Animal Techniques in Biomedical and Behavioral Research and Testing (M.B. Kapis and S.C. Gad, eds., Ann Arbor: Lewis Publishers, 1993), p. 198