Cytotoxiciteit: effect van meetmethode en cryopreservatie
Chiara Destino
* Voor het PDF-bestand: zie bijlage
Wereld zonder dierproeven binnen handbereik.
Dieren worden vandaag nog veel te vaak gebruikt om te achterhalen welke nadelige effecten chemische producten op mensen hebben. Daar lijkt nu verandering in te komen door een nieuwe test van de Vlaamse onderzoeksinstelling VITO (Vlaams Instituut voor Technologisch Onderzoek).
“In plaats van dieren gebruiken we menselijke cellen die in het lab uit navelstrengbloed worden geïsoleerd.” Aan het woord is onderzoekster Chiara Destino. “We werken samen met twee ziekenhuizen uit Geel en Mol; telkens er een baby wordt geboren krijgen wij het bloed uit de navelstreng, natuurlijk na toestemming van de moeder.”
Volwaardig alternatief voor dierproeven?
In het laboratorium isoleren de onderzoekers stamcellen uit het bloed. Stamcellen zijn basiscellen die zich nog tot allerhande lichamelijke cellen kunnen ontwikkelen. Dat kan gaan van levercellen tot spiercellen en bloedcellen.
“In het lab kunnen we met een aangepaste kweekmethode deze stamcellen laten ontwikkelen tot zogenaamde dendritische cellen. In het lichaam bevinden deze cellen zich op plaatsen die in contact komen met de buitenwereld, onder andere in de huid, long en darm. Deze cellen zijn belangrijk om lichaamsvreemde stoffen te herkennen en een allergische reactie op gang te brengen. Wanneer de huid in aanraking komt met een allergieveroorzakende stof gaat de dendritische cel reageren. De gekweekte cellen zijn perfect geschikt om een levende situatie in het lab na te bootsen en zo na te gaan of een chemisch product al dan niet een allergische reactie op de huid teweegbrengt”, legt Chiara Destino uit. “Zeer belangrijk is dat er nu geen dieren worden opgeofferd”, stelt ze.
Werken met ingevroren stamcellen
Het probleem is dat het erg tijdrovend is om stamcellen te isoleren uit het navelstrengbloed en hieruit dendritische cellen te kweken. Bovendien zijn onderzoekers erg afhankelijk van het aanbod aan navelstrengbloed. “Het gaat allemaal veel eenvoudiger als we met ingevroren stamcellen kunnen werken”, zegt Chiara Destino, die dan ook besloot te onderzoeken of ingevroren stamcellen eveneens gebruikt kunnen worden om te kweken. Na weken van onderzoek en testen blijkt nu dat dit inderdaad mogelijk is. “Dit is een grote stap voorwaarts” aldus Chiara Destino. “De praktische proeven kunnen nu makkelijk in een werkschema worden ingepast. Met ingevroren stamcellen kunnen we de testen uitvoeren wanneer we willen”.
De veranderende testmethodes komen er onder impuls van de Europese Unie. De Europese wetgeving heeft het onderzoek naar dierproefvervangende toxicologische testen een extra impuls gegeven. De Vlaamse onderzoeksinstelling VITO heeft deze kans met beide handen gegrepen voor het ontwikkelen van alternatieve testen.
Toekomstvisie
Een wereld zonder dierproeven ligt volgens de onderzoekers binnen handbereik. “Binnenkort hoeven we ons geen zorgen meer te maken hoeveel dieren er opgeofferd worden bij het testen van chemische producten als haarverf, latexhandschoenen, handcrème, reinigingsmiddelen, …”, besluit Chiara Destino.
Bibliografie
Andersen, K.E., Frankild, S., 1997. Allergic Contact Dermatitis. Clinics in Dermatology 15, 645-654.
Ashikaga, T., Yoshilda, Y., Hirota, M., Yoneyama, K., Itagaki, H., Sakaguchi, H., et al., 2006. Development of an in vitro skin sensitization test using human cell Lines; human Cell Line Activationtest (h-CLAT). I. Optimization of the h-CLAT protocol. Toxicol In Vitro 20, 767-73.
Berz, D., McCormack, E.M., Winer, E.S., Colvin, G.A., Quesenberry, P.J., 2007. Cryopreservation of Hematopoietic Stem Cells. American Journal of Hematology 82, 000-000.
dos Santos, G. G., Reinders, J., Ouwehand, K., Rustemeyer, T., Scheper, R.J., Gibbs, S., 2009. Progress on the development of human in vitro dendritic cell based assays for assessment of the potential of a compound. Toxicology and Applied Pharmacology 236, 372-382.
Gerberick, G.F., Ryan, C.A., Kern, P.S., Schlatter, H., Dearman, R.J., Kimber, I., Patlewicz, G.Y., Basketter, D.A., 2005. Compilation of Historical Local Lymph Node Data for Evaluation of Skin Sensitization Alternative Methods. Dermatitis, Vol. 16, Nr. 4, 157-202.
Hooyberghs, J., Schoeters, E., Lambrechts, N., Nelissen, I., Witters, H., Schoeters, G.E.R., Van Den Heuvel, R.L., 2008. A cell-based in vitro alternative to identify skin sensitizers by gene expression. Toxicology and Applied Pharmacology 231, 103-111.
Hunt, C.J., Armitage, S.E., Pegg, D.E., 2003. Cryopreservation of umbilical cord blood: 1. Osmotically inactive volume, hydraulic conductivity and permeability of CD34+ cells to dimethyl sulphoxide. Cryobiology 46, 61-75.
Hunt, C.J., Armitage, S.E., Pegg, D.E., 2003. Cryopreservation of umbilical cord blood: 2. Tolerance of CD34+ cells to multimolar dimethyl sulphoxide and the effect of cooling rate on recovery after freezing and thawing. Cryobiology 46, 76-87.
Kimber, I., Basketter, D.A., Gerberick, G.F., Dearman, R.J., 2002. Allergic contact dermatitis. International Immunopharmacology 2, 201-211.
Klaessens, J.W.A., 2006. Statistiek, validatie en meetonzekerheid voor het laboratorium. Syntax Media-Arnhem, 19-24.
Lambrechts, N., Verstraelen, S., Lodewyckx, H., Felicio, A., Hooyberghs, J., Witters, H., Van Tendeloo, V.F.I., Van Cauwenberge, P., Nelissen, I., Van Den Heuvel, R.L. Schoeters, G.E.R., 2009. THP-1 monocytes but not macrophages as a potential alternative for CD34+ dendritic cells to identify chemical skin sensitizers. Toxicology and Applied Pharmacology.
Pentinga, S.E., Rustemeyer, T., 2008. Immunopathofysiologie en huidbeeld van contactallergie. Nederlands tijdschrift voor allergie, Vol. 8, Nr. 4, 122-126.
Raymaekers, G., 2007. Immunologische technieken, productie van antilichamen. 2e jaar Professionele Bachelor in de chemie afstudeerrichting biochemie, KHLim departement IWT, 43-45.
Ryan, C.A., Hulette, B.C., Gerberick, G.F., 2001. Approaches for the development of cell- based in vitro methods for contact sensitization. Toxicology in Vitro 15, 43-55.
Ryan, C.A., Kimber, I., Basketter, D.A., Pallardy, M., Gildea, L.A., Gerberick, G.F., 2007. Dendritic cells and skin sensitization: biological roles and uses in hazard identification. Toxicology and Applied Pharmacology 221, 384-394.
Sakaguchi, H., Ashikaga, T., Miyazawa, M., Yoshida, Y., Ito, Y., Yoneyama, K., et al., 2006. Development of an in vitro skin sensitization test using human cell lines; human Cell Line Activation Test (h-CLAT). II. An inter-laboratory study of the h-CLAT. Toxicol In Vitro 20, 774-84.
Sakaguchi, H., Ashikaga, T., Miyazawa, M., Kosaka, N., Ito, Y., Yoneyama, K., Sono, S., Itagaki, H., Toyoda, H., Suzuki, H., 2009. The relationship between CD86/CD54 expression and THP-1 cell viability in an in vitro skin sensitization test – human cell line activation test (h-CLAT). Cell Bio Toxicol 25, 109-126.
Schoeters, E., Verheyen, G.R., Nelissen, I., Van Rompay, A.R., Hooyberghs, J., Van Den Heuvel, R.L., Witters, H., Schoeters, G.E.R., Van Tendeloo, V.F.I., Berneman, Z.N., 2007. Microarray analyses in dendritic cells reveal potential biomarkers for chemical-induced skin sensitization. Molecular Immunology 44, 3222-3233.
Solves, P., Mirabet, V., Planelles, D., Carbonell-Uberos, F. Riog, R., 2008. Influence of volume reduction and cryopreservation methodologies on quality of thawed umbilical cord blood units for transplantation. Cryobiology 56, 152-158.
Staquet, M.J., Sportouch, M., Jacquet, C., Schmitt, D., Guesnet, J., Péguet-Navarro, J., 2004. Moderate skin sensitizers can induce phenotypic changes on in vitro generated dendritic cells. Toxicology In Vitro 18, 493-500.
