Nieuw Organ-on-Chip Center Twente: boost voor toepassing en ontwikkeling

Het kersverse Organ-on-Chip Center Twente (OoCCT) heeft als doel het stimuleren van nieuw onderzoek, het verbinden van initiatieven en het versterken van publiek-private samenwerking in de ontwikkeling van nieuwe innovaties. “De start van dit Center markeert de eerste stap naar de volwassenheid van organ-on-chip-technologie. Door alle kennis en kunde te bundelen kunnen innovaties worden versneld en succesvol naar de markt worden gebracht”, stelt Berend van Meer, business lead van OoCCT.

Hij geeft in de komende periode leiding aan het OoCCT samen met Andries van der Meer en Liliana Moreira Teixeira, die samen de wetenschappelijke kant voor hun rekening nemen. Van der Meer: “Er zijn inmiddels vijftien onderzoeksgroepen aan de Universiteit Twente (UT) die zich bezig houden met technologie die essentieel is voor organ-on-chip toepassingen, reikend van bijvoorbeeld microfluïdica en sensortechnologie tot ziektemodellering. Ze behoren tot de wereldtop tot in hun vakgebied en de UT staat wereldwijd op plaats vijf van meest geciteerde wetenschappelijke publicaties in dit domein.”

Onderzoekers van de Universiteit Twente staan mede aan de basis van het European Organ-on-Chip Society EUROoCS, waar aan ook het Nederlandse hDMT (human Organ and Disease Model Technologies)-netwerk is aangehaakt. Daar moet de vooraanstaande positie van Europese wetenschappers verder worden versterkt, door ontwikkelingsmogelijkheden voor wetenschappers, ondersteuning van kansrijke gezamenlijke onderzoeksvoorstellen en verdere uitwisseling van expertise.

Voor de verdere ontwikkeling van organ-on-chip-technologie is het relevant dat er een zekere mate van standaardisatie komt. Dat maakt uitwisseling van kennis eenvoudiger maar vergroot ook de schaalbaarheid van succesvolle toepassingen. UT-onderzoekers hebben daarom het Translational Organ-on-Chip Platform (TOP) ontwikkeld, een geautomatiseerd open technologie platform dat daar voor moet zorgen. Gebrek aan mogelijkheden voor verdere automatisering en niet compatibele chips en systemen zijn nu nog te vaak beperkend voor de eindgebruiker.

Toekomst van organ-on-chip-technologie
Organen-op-chips zijn systeempjes ter grootte van een USB-stick waarin gekweekte menselijke weefsels mini-orgaantjes vormen die de werking van echte menselijke organen nabootsen. Organen-op-chips geven op een veilige manier inzicht in de werking van menselijke organen en de pathofysiologie van ziekten. Ze helpen bij het voorspellen hoe medicijnen en andere behandelingen veilig en effectief in het menselijk lichaam kunnen worden toegepast en zijn inzetbaar voor een breed spectrum van aandoeningen en ziekten, van hart-en vaatziekten tot oogziekten. Moreira Teixeira: “Met het OoCCT willen we de innovatieve technologie die we aan de UT ontwikkelen dichter bij de patiënt brengen.”

Diverse recente voorbeelden laten de noodzaak en potentie van verdere inzet van organ-on-chip-technologie zien. UT-hoogleraar Marcel Karperien: “Zo kan osteoartrose, een ziekte van het gewricht, nog steeds niet behandeld worden. Dit komt deels door het ontbreken van betrouwbare modellen van het humane gewricht waarmee de pathofysiologie van deze ziekte nagebootst kan worden. De Developmental BioEngineering-groep werkt aan de ontwikkeling van een zogenaamde gewricht-op-een-chip. Inmiddels zijn werkzame modellen gemaakt van het kraakbeen- en het gewrichtskapsel-op-een chip waarin beweging, een kenmerk van het gezonde gewricht, nagebootst kunnen worden. Met behulp van deze modellen is het voor het eerst mogelijk het chondron, de natuurlijke omgeving van de kraakbeencel, in vitro te laten ontstaan in de kraakbeen-on-chip. Met behulp van deze chip kunnen we nu de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die osteoartrose kunnen genezen gaan ontwikkelen.”

Ook in het beter begrijpen van COVID-19 speelt organ-on-chip technologie een belangrijke rol. Zo ontwikkelen UT-onderzoekers met publieke en private partners een hart-op-een-chip en een patiënt-specifiek bloedvat-op-een-chip waarmee de invloed van COVID-19 op hart- en vaatfunctie inzichtelijk moet worden gemaakt.