Stamcellen kunnen deels de schadelijkheid van chemische stoffen op de ontwikkeling van de hersenen van een embryo voorspellen. Dat blijkt uit promotieonderzoek waarin twee type testen met gekweekte stamcellen van muizen en mensen zijn gebruikt. Deze testen kunnen eraan bijdragen dat de veiligheid van chemische stoffen in de toekomst met minder dierproeven kan worden getest. Op 11 mei verdedigt Victoria de Leeuw haar proefschrift op dit onderwerp aan de Universiteit Utrecht.
Het testen van de veiligheid van chemische stoffen is bij wet verplicht en gebeurt nu nog vooral met dierproeven. Internationaal wordt eraan gewerkt om minder proefdieren te gebruiken. Daarvoor zijn nieuwe testmethoden nodig, bijvoorbeeld met gekweekte cellen in kunststof schaaltjes: in vitro testen. In het promotieonderzoek zijn twee in vitro testmethoden gebruikt om de invloed van stoffen op de vroege hersenontwikkeling van het embryo te onderzoeken. Dit is belangrijk, omdat het embryo bepaalde gevoeligheden heeft die een volwassene niet heeft. Bovendien kan blootstelling aan chemische stoffen tijdens de ontwikkeling van de hersenen een leven lang effect hebben.
Nabootsen hersenontwikkeling
De ontwikkeling van de hersenen is een ingewikkeld proces en de twee gebruikte in vitro testen met gekweekte stamcellen van muizen en mensen beslaan maar een klein gedeelte van deze ontwikkeling. Onderzocht is welke gedeelten wel en niet met de twee testen kunnen worden nagebootst. De testen blijken elkaar aan te vullen. De test met stamcellen van muizen bootst delen na van de beginfase van de hersenontwikkeling. Hierbij hebben de onderzoekers kunnen aantonen dat sommige celtypen gevoeliger voor stoffen zijn dan andere. Dit biedt inzicht in hoe stoffen de beginfase van de hersenontwikkeling kunnen verstoren. De test met stamcellen van mensen bootst juist delen na van de latere fase van de hersenontwikkeling. In deze latere fase wordt de verbinding tussen hersencellen gelegd. Dit is belangrijk voor de ontwikkeling van vaardigheden die ons in staat stellen informatie en kennis op te nemen en te verwerken. Chemische stoffen kunnen dit proces verstoren.
Toekomst
De testen moeten nog verder ontwikkeld worden voordat ze voor de veiligheidsbeoordeling kunnen worden gebruikt. Er is nog veel onderzoek nodig om het effect van chemische stoffen op de ontwikkeling van de hersenen te onderzoeken zonder dierproeven. Internationaal werken organisaties die betrokken zijn bij de veiligheidsbeoordeling samen om uiteindelijk de effecten van chemische stoffen op de mens beter en sneller te kunnen voorspellen zonder dierproeven. Dit onderzoek is een voorbeeld van hoe Nederland bijdraagt aan die doelstelling.
Dit onderzoek is uitgevoerd tussen 2016 en 2021 door het RIVM in samenwerking met het Institute for Risk Assessment Sciences (IRAS (Institute of Risk Assessment Sciences)) van Universiteit Utrecht en Stichting Proefdiervrij. Dit onderzoek wordt beschreven in het proefschrift “On the right brain cell track: stem cell differentiation assays for animal-free neurodevelopmental toxicity assessment”, door Victoria de Leeuw (Universiteit Utrecht, mei 2021).
De Leeuw verdedigt het proefschrift op 11 mei om 10:15 uur. De verdediging is live te volgen: https://live.starleaf.com/ODQxMDg6ODI1NDIx