Organen-op-chip klaar voor onderzoek naar slangengif

Jaarlijks sterven ongeveer honderdduizend mensen aan de gevolgen van een slangenbeet, en vier keer zoveel mensen lopen blijvend letsel op. Onderzoek naar de werking van slangengif kan helpen dit in de toekomst te voorkomen, maar blijft lastig in uitvoering. Een onderzoeksteam van de Vrije Universiteit Amsterdam (VU), MIMETAS en Naturalis Biodiversity Center, heeft nu voor het eerst bewezen dat slangengif onderzocht kan worden op 3D-imitatiebloedvaatjes. 

Organen-op-chip

Deze nieuwe aanpak van imitatiebloedvaten verbetert traditionele onderzoeksmethoden, zoals het gebruik van proefdieren of celkweekjes, door menselijke bloedvaten na te bootsen. “Het voordeel van zo’n bloedvatmodel voor gifonderzoek is dat het rekening houdt met verschillende belangrijke invloeden waar het lichaam mee te maken heeft”, legt gifexpert Mátyás Bittenbinder van VU en Naturalis uit. “Zoals het stromen van het bloed, of de bouw en vorm van een bloedvat.” 

Het 3D-bloedvatmodel, genaamd MIMETAS' OrganoReady® Blood Vessel HUVEC, draagt daarmee bij aan het beter begrijpen van de beschadigende effecten van slangengif op de bloedvaten en de rest van het lichaam. Bittenbinder: “Het model geeft nauwkeurig inzicht in hoe gifstoffen de bloedvaten aanvallen. Die kennis zal ons helpen bij de ontwikkeling van betere methodes om slangenbeten te behandelen en zorgt er tegelijkertijd voor dat er minder studies op muizen gedaan hoeven te worden.”

Werking gif

De werking van het bloedvatmodel is getest met het gif van een brilcobra (Naja naja), een West-Afrikaanse zaagschubadder (Echis ocellatus), een veelstreepkrait (Bungarus multicinctus) en een Mozambicaanse spugende cobra (Naja mossambica). Een beet van een gifslang veroorzaakt vaak hevige (interne) bloedingen. Dit komt doordat het gif de bloedsomloop aanvalt door bloedvaten kapot te maken en de bloedstolling te saboteren. Wereldwijd zoeken wetenschappers naar een oplossing. “Als we beter begrijpen welke stoffen er in slangengif zitten, weten we ook beter hoe we de toxines kunnen neutraliseren”, legt Bittenbinder uit.

Wereldwijd probleem

Slangenbeten zijn een humanitaire crisis die jaarlijks miljoenen mensen treft, maar zelden het nieuws haalt. Naar schatting sterven jaarlijks tussen de 80.000 en 140.000 mensen aan een gifslangenbeet. Nog eens 400.000 mensen overleven het, maar worden blind of verliezen een hand, voet, of been als gevolg van een beet.

In Nederland leven drie slangensoorten: de ringslang, de gladde slang en de adder. Daarvan is alleen de beet van de adder giftig. In Nederland hoeven we dus niet bang te zijn voor slangenbeten, gemiddeld worden jaarlijks minder dan tien mensen gebeten door een slang. In de afgelopen 200 jaar zijn er slechts 13 dodelijke gevallen bekend.

Meer informatie

• Het artikel genaamd ‘Bloody insights: using organ-on-chip technology to study haemorrhagic activities of snake venoms on endothelial tubules’, verschenen in Scientific Reports.
• De eerste auteur van het onderzoek is Mátyás Bittenbinder, verbonden aan Naturalis Biodiversity Center en VU Amsterdam.

Tekst: Naturalis Biodiversity Center
Foto's: Mark Zekhuis, Saxifraga (leadfoto: adder); Wolfgang Wüster
Beeld 3D-reconstructie: MIMETAS & Nikon BioImaging lab