Een derde medicijn toevoegen aan een bestaande combinatietherapie tegen alvleesklierkanker leek in gekweekte muizencellen een goede zet, maar bleek in levende muizen juist schadelijk. Dat laat een Duitse studie uit juli 2026 zien. Het extra middel remde de kankercellen in de kweekschaal duidelijk beter. In de muizen zelf leverde het geen enkel voordeel op, erger nog want er kwamen wel meer bijwerkingen tot uiting, tot en met extra uitzaaiingen aan toe

.

AI afbeelding ter illustratie

Wat deden de onderzoekers?

Het team testte de combinatie eerst op gekweekte alvleesklierkankercellen van muizen, zowel in een 2D-kweekschaal als in driedimensionale muizencelculturen. De laatste zouden een meer natuurgetrouwe kweekvorm zijn. Nadat ze veelbelovende resultaten zagen gaven ze de medicijnen aan muizen met alvleesklierkanker. Ze vergeleken twee groepen: muizen met twee medicijnen, en muizen die er een derde bij kregen. In totaal gebruikten ze 64 muizen, waarvan er 9 uitvielen door complicaties rond de operatie.

In de celkweek veelbelovend

In zowel 2D als 3D gekweekte muizencellen deed het extra medicijn precies wat de onderzoekers hoopten. Het remde de groei van de kankercellen sterker en verhoogde de celdood. Op basis van dit resultaat leek het toevoegen van een derde middel, de PI3K-remmer BKM120, aan de combi BI-3406 een KRAS/SOS1 remmer, en trametinib een MEK remmer, zinvol. Dat klopte, de celdood in de kweekschaaltjes verhoogde nog eens met circa 30% ten opzichte van de combinatie met twee medicijnen.

In de muis het tegenovergestelde

In de levende muizen verdween dat effect volledig. De dieren met de drievoudige therapie leefden niet langer dan de dieren met de dubbele therapie, en hun tumoren werden niet of nauwelijks kleiner. Sterker nog er ontstonden ernstige bijwerkingen: bij vrouwelijke muizen nam het aantal uitzaaiingen naar de longen toe. Bij zowel mannelijke als vrouwelijke dieren daalde het aantal lymfocyten. Het aantal rode bloedcellen zakte eveneens. Ook steeg de hoeveelheid C-peptide in het bloed, een teken dat de alvleesklier ontregeld raakte. Tegelijk troffen de onderzoekers bij vrouwtjes meer afweercellen (T-cellen) in de tumor aan, al blijft onduidelijk of dat therapeutisch iets betekent. Vrouwelijke muizen groeven en nestelden bovendien minder, wat wijst op verminderd welzijn.

Waarom is dit belangrijk?

De onderzoekers noemen de combinatie zelf gevaarlijk en ongeschikt voor verdere ontwikkeling richting klinische studies. Maar de studie raakt aan een breder punt. Momenteel kennen veel onderzoekers een hoge waarde toe aan humane modellen, zoals organoïden, omdat die de menselijke situatie beter zouden voorspellen dan gekweekte cellen. Deze studie laat het omgekeerde risico zien: een gunstig resultaat in gekweekte muizencellen zei hier niets over de levende muis, en voorspelde zelfs het tegenovergestelde.

Dat roept een lastige vraag op. Als een gunstig resultaat in muizencellen niet stand hield in de muis zelf, hoe stevig staat dan de aanname dat een gunstig resultaat in een humane cellijn of organoïde direct iets zegt over een compleet mens? En zou het ethisch verantwoord zijn om zulke in vitro uitkomsten rechtstreeks op patiënten toe te passen?

In vitro versus in vivo

De studie gebruikte muizencellen en muizen. De resultaten zeggen dus vooral iets over het verschil tussen kweekschaal en levend dier. De auteurs van deze studie geven geen vervolg aan een studie met deze triple combinatie. Ze zien misschien wel mogelijkheden voor studies met andere middelen.

Bron: Schulz B, Leitner E, Rabierad M, Khan MI, Ehlers L, Murua Escobar H, Jaster R, Vollmar B, Zechner D. Benefits and challenges of adding BKM120 to a BI-3406 plus trametinib combination therapy. BMC Cancer. 2026;26:812. DOI: 10.1186/s12885-026-16409-0.

Een medicijn tegen borstkanker remt ook darmkanker bij muizen en in tumoren uit patiëntweefsel. Dat ontdekte een Duits onderzoeksteam in een onderzoeksproject waar ook. Het middel richt zich op TROP2, een eiwit op een kleine groep kankercellen die een tumor laat terugkeren en uitzaaien. Chemotherapie doodt de ene groep kankercellen, maar duwt de overlevers naar die agressieve TROP2-toestand. Juist die overlevers pakt het borstkankermedicijn aan.

*AI-beeld dient ter illustratie en is geen weergave van het werkelijke onderzoek

Cellen die van gedaante wisselen

Darmkanker is wereldwijd de op een na dodelijkste vorm van kanker. Van de patiënten met een uitgezaaide tumor leeft na vijf jaar nog maar 12 procent. Behandelen wordt lastig zodra de tumor uitzaait naar andere organen. Dat komt doordat kankercellen hun gedrag aanpassen tijdens de therapie. Zo overleven ze de behandeling. De onderzoekers zagen dat cellen met veel TROP2 zich gedragen als stamcellen: ze delen snel en vernieuwen zichzelf. Daardoor groeit de tumor terug en verspreidt hij zich.

Meerdere modellen getest

De onderzoekers, onder leiding van het Duitse kankeronderzoekscentrum DKFZ, combineerden meerder proefopstellingen. Ze kweekten in het lab driedimensionale tumoren uit weefsel van patiënten, zogeheten organoïden. Sommigen daarvan pasten ze genetisch aan. Daarnaast injecteerden ze menselijke darmkankercellen in muizen. In een groep van 246 patiënten hing veel TROP2 samen met uitzaaiingen: 37,8 procent tegenover 17,1 procent in de controlegroep. In zestien andere databestanden met 1.336 patiënten zagen ze hetzelfde patroon.

Chemotherapie werkt averechts

Toen de onderzoekers de tumoren met standaard chemotherapie behandelden, nam het aantal cellen met TROP2 juist toe. De chemotherapie ruimde de ene celpopulatie op, maar dreef de overgebleven cellen naar de gevaarlijke TROP2-toestand. Daarna zetten de onderzoekers een gericht medicijn in: een antilichaam dat TROP2 herkent en een celdodende stof meelevert. Dat middel schakelde precies die cellen uit. In muizen remde de combinatie van chemotherapie en het gerichte middel de tumorgroei sterker dan elk middel apart.

Waarom is dit belangrijk?

Het gerichte middel is geen experimenteel product. Sacituzumab govitecan kreeg in 2021 al goedkeuring voor uitgezaaide borstkanker. Meerdere TROP2-medicijnen zitten in klinische ontwikkeling voor uiteenlopende kankersoorten, in fasen I tot III. Zulke bestaande middelen bereiken een nieuwe toepassing sneller, omdat de veiligheid grotendeels bekend is. De studie schetst zo een concrete route: eerst chemotherapie, dan het TROP2-middel op de cellen die daardoor tevoorschijn komen.

Wat nu?

De laboratoriumresultaten komen uit organoïden en muizen. Vervolgonderzoek moet uitwijzen of de aanpak ook bij patiënten aanslaat. De onderzoekers wijzen er wel op dat een test nodig is om te meten hoeveel TROP2 een tumor bevat, want zonder dat doelwit grijpt het middel niet aan. De studie laat vooral zien dat een tumor niet één vast doelwit is. Artsen kunnen de volgorde van behandelen benutten: eerst de ene celgroep uitschakelen met chemotherapie, dan de andere met het TROP2-middel.

Bron: Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10705-2

Meer van Lab Tales over darmkanker

*AI-gegenereerde illustratie

Waarom is dit belangrijk?

Alvleesklierkanker is een van de dodelijkste vormen van kanker. Wie uitzaaiingen heeft en al een eerste behandeling achter de rug heeft, valt vrijwel altijd terug op chemotherapie. Die werkt matig: gemiddeld leven patiënten dan nog zes tot zeven maanden, met veel bijwerkingen. Bovendien gold het eiwit RAS, de motor achter deze kanker, decennialang als onmogelijk te raken met een medicijn. Een pil die dat wél doet, de overleving verdubbelt én minder zware bijwerkingen geeft, verandert het vooruitzicht voor deze groep.

Hoe werkt het middel?

In meer dan negentig procent van de alvleeskliertumoren zit een fout in het RAS-eiwit. Dat eiwit werkt als een schakelaar die cellen aanzet tot groei. Door zo’n fout blijft de schakelaar permanent aanstaan, waardoor de cel ongeremd doorgroeit. De meeste fouten zitten op exact dezelfde plek in het eiwit, een plek die onderzoekers G12 noemen. RAS bleek lang een onbehandelbaar doelwit, omdat het eiwit een glad oppervlak heeft waar een medicijn zich nauwelijks aan kan vasthechten. Daraxonrasib lukt dat wel: het grijpt op de aangezette schakelaar in en legt het groeisignaal stil. De patiënt slikt het middel één keer per dag.

Wat zag het onderzoek?

Vijfhonderd patiënten deden mee, verdeeld over twee groepen. De ene helft kreeg daraxonrasib, de andere helft chemotherapie naar keuze van de arts. Bijna 92 procent van de deelnemers had de fout op de G12-plek.

Naast langere overleving zag het team ook andere verschillen. De tijd waarin de ziekte niet verergerde, liep op van 3,5 naar 7,3 maanden. Bovendien reageerde de tumor bij ruim een op de drie patiënten zichtbaar op daraxonrasib, tegen ongeveer een op de negen bij chemotherapie. Patiënten met de pil hielden ook een langere periode minder pijn en hadden een betere kwaliteit van leven.

Hoe zit het met bijwerkingen?

De pil gaf vooral huiduitslag en darmklachten, meestal mild. Zware bijwerkingen kwamen er juist minder voor dan bij chemotherapie. Slechts 1,2 procent van de patiënten stopte met daraxonrasib vanwege bijwerkingen, tegen 11,2 procent in de chemogroep. Eén patiënt overleed aan een longontsteking die met de behandeling samenhing.

Wat nu?

De studie is opgezet en betaald door fabrikant Revolution Medicines. De onderzoekers volgen de patiënten nog verder, want de definitieve overlevingscijfers staan nog niet vast. Ook waarschuwen ze dat de groep zonder G12-fout klein was, waardoor de uitkomsten daar minder zeker zijn. Maar voor de grote meerderheid met die fout wijst de studie op een duidelijke winst.

Hoop voor andere taaie tumoren

Het succes tegen RAS voedt de verwachting dat ook andere lastige eiwitten te raken zijn. Een voorbeeld is MYC, dat een rol speelt bij zo’n zeventig procent van alle kankers. Net als RAS heeft MYC een glad oppervlak waar een medicijn zich moeilijk aan vasthecht, waardoor het lang buiten bereik bleef. Onderzoekers hopen dat de aanpak die bij RAS werkt, nu ook deuren opent naar tumoren die door MYC worden aangedreven.

Bron: New England Journal of Medicine (2026), DOI: 10.1056/NEJMoa2605555. Aanvullende context: Nature, nieuwsbericht 1 juni 2026.

Zwitserse onderzoekers bouwden een biologische implantaat dat suikerziekte bij muizen herstelt. Het bevat insulineproducerende cellen, ingebed in een gel die onderzoekers maakten van het vlies wat om een ongeboren baby zit, en voorzagen het van een eigen bloedvatennetwerk. Bij muizen met diabetes hield het de bloedsuikerspiegel meer dan 100 dagen stabiel.

Waarom is dit belangrijk?

Bij type 1-diabetes vernietigt het lichaam zijn eigen insulinecellen. Patiënten spuiten daarom hun leven lang insuline, of dragen een pomp. Dat werkt, maar neemt de dagelijkse last niet weg en voorkomt complicaties op lange termijn niet. Een transplantatie van nieuwe insulineproducerende cellen kan helpen. Artsen spuiten de cellen meestal in de lever, maar daar overleven ze slecht. Onder de huid plaatsen is veiliger en eenvoudiger, maar daar krijgen de cellen dan weer te weinig bloed en zuurstof. En ook dan sterven ze af. Dit levende implantaat lost dat probleem aan de bron op: het brengt de bloedvaten zelf mee.

Hoe pakten ze het aan?

De cellen die insuline maken zitten in eilandjes in de alvleesklier. Bij het oogsten verliezen die eilandjes hun natuurlijke steunweefsel en gaan ze dood. De onderzoekers maakten daarom een gel uit het vlies dat een baby in de baarmoeder omhult, de zogeheten amnionmembraan. Na een keizersnede gooit men dit weefsel normaal weg. De gel, Amniogel genoemd, bootst het natuurlijke steunweefsel na en houdt de eilandjes in leven.

Vervolgens voegden ze bloedvatcellen toe. Die cellen komen uit het bloed van de patiënt zelf. In de gel ordenden ze zich binnen drie dagen tot een fijn netwerk van vaatjes rond de eilandjes. Zo ontstond een compleet pakketje: insulinecellen mét eigen bloedvoorziening.

Wat zagen de onderzoekers?

Het verschil tussen wél en geen bloedvaten was groot. De onderzoekers testten eerst eilandjes uit de alvleesklier van ratten. Onder de huid genazen 96 procent van de muizen binnen een week van diabetes, mits het pakketje vaatjes bevatte. Zonder die vaatjes faalde het volledig. De bloedvaten van het implantaat sloten aan op die van de muis, waardoor bloed er echt doorheen stroomde.

Ook met menselijke insulinecellen werkte het. Daar bereikte 89 procent (8 van de 9 muizen) een normale bloedsuiker, tegen 33 procent zonder bloedvaten. Toen de onderzoekers het implantaat weghaalden, kregen de muizen meteen weer een te hoge bloedsuiker. Dat bewijst dat het effect echt van het implantaat kwam.

In een kweekschaaltje hield de gel bovendien afweercellen tegen die normaal de getransplanteerde cellen aanvallen. Of dat ook in een levend lichaam standhoudt, moeten vervolgproeven uitwijzen.

Wat betekent dit?

Het implantaat is getest in muizen, niet in mensen. De onderzoekers schatten dat een mens ongeveer 700 van deze pakketjes nodig heeft voor een werkzame dosis. De stap naar de kliniek is dus nog ver. Maar artsen gebruiken de amnionmembraan al jaren veilig in de wondzorg, wat de weg naar goedkeuring korter maakt. Daarmee komt een insulinebehandeling met eigen bloedvaten een stuk dichterbij.

Bron: Trends in Biotechnology, 2026, doi: 10.1016/j.tibtech.2026.03.020

In een petrischaal gegroeide organoiden (3D-celkweken) van baarmoedercellen bootsen de hormoongedreven opbouw, afbraak en regeneratie van baarmoederweefsel na. Dat maakt het voor het eerst mogelijk om het herstel van het baarmoederslijmvlies na de menstruatie in het lab te bestuderen. Zwitserse onderzoekers publiceerden hun bevindingen in Cell Stem Cell.

Wat gebeurt er elke maand in de baarmoeder?

Elke menstruatiecyclus bouwt de baarmoeder een dikke laag slijmvlies op, klaar om een bevruchte eicel te ontvangen. Blijft bevruchting uit, dan daalt het progesterongehalte scherp en stoot de baarmoeder die laag af: de menstruatie. Wat volgt is opmerkelijk: het weefsel herstelt volledig en doet dat bovendien zonder littekenvorming. Dit proces herhaalt zich tientallen jaren lang, maand na maand. Toch weten wetenschappers nog weinig over hoe dat herstel precies verloopt, want de kritieke fase duurt slechts ongeveer vijf dagen en is nauwelijks toegankelijk voor onderzoek.

Hoe werkt het model?

Uit biopten isoleerden de onderzoekers epitheelcellen, de cellen die de binnenwand van de baarmoeder bekleden, en lieten die uitgroeien tot celkweken in een petrischaal. Door oestrogeen en progesteron vervolgens cyclisch toe te dienen, bootsten ze de hormonale schommelingen van de menstruatiecyclus na. Daarna haalden ze de hormonen weg, waarna de celkweken dezelfde stressreacties vertoonden als weefsel in de aanloop naar menstruatie. Omdat de celkweken de cellen missen die normaal zorgen voor het afstoten van het slijmvlies, vernielden de onderzoekers het weefsel vervolgens mechanisch. En het opmerkelijke was dat de celkweken daarna opnieuw uitgroeiden. Het model doorliep meerdere opeenvolgende cycli en werd gevalideerd aan de hand van echt baarmoederweefsel van donoren.

WNT7A als sleutelgen

Door de genactiviteit tijdens dit proces te analyseren, identificeerden de onderzoekers WNT7A als centrale speler in het regeneratieproces. Dit gen was al bekend als betrokken bij weefselvernieuwing bij primaten. Toen de onderzoekers het gen via genbewerking uitschakelden, overleefden de organoiden niet op de lange termijn. Dat suggereert dat WNT7A ook bij mensen noodzakelijk is voor het herstel van het baarmoederslijmvlies na de menstruatie.

Waarom is dit belangrijk?

De helft van de wereldbevolking heeft een menstruatiecyclus, maar historisch gezien was er tot nu toe weinig wetenschappelijke aandacht voor. De organoiden maken het nu mogelijk om het herstelproces gecontroleerd en herhaaldelijk te onderzoeken. Ze bieden ook een platform voor toekomstig onderzoek naar aandoeningen zoals endometriose, het syndroom van Asherman en het polycysteusovariumsyndroom. Vervolgstudies richten zich op het inbouwen van andere celtypen die aanwezig zijn in de baarmoeder, om complexere biologische processen te bestuderen.

Bron: Cell Stem Cell 33, 747-762 (2026). doi: 10.1016/j.stem.2026.04.005

Subscribe now

Zonder hormonen en zonder blijvende schade de zaadcelproductie bij mannelijke muizen tijdelijk stil leggen? Onderzoekers van de Amerikaanse Cornell University vonden een manier om dit te doen. Na het stoppen met het middel herstelde de vruchtbaarheid volledig. Het onderzoek verscheen in april 2026 in het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

.Hoe werkt het?

De vorming van zaadcellen verloopt in drie fasen. In de middelste fase, de meiose, splitsen cellen zich om zaadcellen met de juiste hoeveelheid genetisch materiaal te maken. Juist in die fase greep het middel in. De onderzoekers gebruikten een klein molecuul, JQ1, dat een eiwit blokkeert dat alleen in de teelballen actief is: BRDT. Dat eiwit regelt een cruciale schakel in het rijpingsproces van zaadcellen. Door BRDT kort te blokkeren, stopte de productie van rijpe zaadcellen.

De muizen kregen drie weken dagelijks JQ1. Daarna waren ze tijdelijk onvruchtbaar.

Wat gebeurde er na het stoppen?

Zes weken na het stoppen herstelden de teelballen zich zichtbaar. De celsamenstelling en structuur waren weer normaal. Na dertig weken was ook de vruchtbaarheid volledig terug. De muizen kregen gewone nestgroottes en gezonde nakomelingen. Die nakomelingen bleken op hun beurt ook vruchtbaar, zonder afwijkingen in hun zaadcellen of chromosomen.

De onderzoekers maten bij bijna alle celtypen dat de genactiviteit terugkeerde naar het niveau van voor de behandeling: bij zaadstamcellen 98,5 procent herstel, bij rijpe zaadcellen 95,8 procent. Bij de spermatocyten, de cellen middenin het rijpingsproces, lag het herstel lager: 73,4 procent. Dat wijst erop dat dit celtype trager herstelt dan de rest.

Geen schade aan het erfelijk materiaal

Een belangrijk risico bij anticonceptie die ingrijpt op de meiose is schade aan chromosomen. Dat bleef hier uit. Wel zagen de onderzoekers dat het aantal zogeheten crossovers, plekken waar chromosomen genetisch materiaal uitwisselen, tijdens de behandeling licht daalde. Na het stoppen normaliseerde dat volledig, ook bij de nakomelingen.

Waarom is dit belangrijk?

Bijna 44 procent van alle zwangerschappen wereldwijd is onbedoeld. Toch richten de meeste anticonceptiemethoden zich op vrouwen. Bestaande opties voor mannen zijn schaars: condooms of een vasectomie, dat laatste is permanent. Hormonale anticonceptie voor mannen bestaat, maar die tast de aanmaak van testosteron aan en geeft bijwerkingen.

Dit onderzoek laat zien dat er een ander aangrijpingspunt bestaat, dieper in het biologische proces van zaadcelvorming, dat tijdelijk te blokkeren is zonder de basis van de zaadcelproductie te beschadigen.

Het middel JQ1 zelf is niet geschikt als geneesmiddel voor mensen: het remt ook andere eiwitten buiten de teelballen. Bovendien gebruikten de onderzoekers bij de meeste metingen groepjes van slechts drie muizen, wat verregaande conclusies erg voorbarig maakt. De studie legt wel een blauwdruk neer voor wat een veilig en omkeerbaar mannelijk anticonceptiemiddel moet worden. Toekomstig onderzoek richt zich op middelen die specifieker alleen BRDT blokkeren.

Bron: PNAS, Vol. 123, Nr. 15, april 2026. DOI: 10.1073/pnas.2517498123

Wetenschappers kunnen in het laboratorium driedimensionale celmodellen van menselijk hersenweefsel kweken en gebruiken die om hersenziekten te bestuderen en nieuwe behandelingen te testen. Dit jaar starten de eerste klinische proeven met een therapie die volledig op basis van deze zogenoemde organoïden werd ontwikkeld.

Human brain organoid. Courtesy of the Sandra Scheffers & Jürgen Knoblich labs, IMBA, Vienna BioCenter

Een toevallige ontdekking

De technologie heeft een onverwachte oorsprong. In 2010 probeerde onderzoekster Madeline Lancaster muizencellen te kweken als platte, tweedimensionale roosters. In die tijd een gangbare techniek. Dat mislukte: de cellen klonterden samen. Maar onder de microscoop zag ze dat die klonters kleine bolletjes vormden die sterk leken op een embryonaal muizenbrein. Ze schakelde onmiddellijk over op menselijke iPS-cellen, ofwel geïnduceerde pluripotente stamcellen. Dat zijn volwassen lichaamscellen die via een laboratoriumproces zijn teruggebracht naar een vroeg ontwikkelingsstadium. Het resultaat overtrof alle verwachtingen. Waar muizenorganoïden na negen dagen stopten met het aanmaken van neuronen, bleven menselijke organoïden 200 dagen doorgroeien en bevatten ze vele malen meer cellen. Onderzoekers werkten al sinds 2008 aan driedimensionale celmodellen van hersenweefsel, maar dit was de eerste keer dat zo’n model zichzelf opbouwde volgens zijn eigen genetische blauwdruk.

250.000 cellen per minuut

Het menselijk brein telt tientallen miljarden cellen, verdeeld over zo’n 3.000 verschillende celtypen. De meeste daarvan ontwikkelen zich vóór de geboorte: drie weken na de bevruchting verschijnen de eerste neurale voorlopercellen, op het hoogtepunt groeien er 250.000 neuronen per minuut bij, en rond de zevende maand van de zwangerschap beginnen de hersenen geoördineerde elektrische activiteit te vertonen. Organoïden doorlopen een verrassend vergelijkbaar proces. Ze groeien uit tot driedimensionale celmodellen van enkele millimeters groot en ontwikkelen zich op het tempo van een menselijke zwangerschap; niet sneller, niet langzamer. Dat maakt ze bij uitstek geschikt om menselijke hersenontwikkeling te bestuderen.

In gebruik voor ziekteonderzoek

Organoïden zijn al een vast instrument in hersenonderzoek. Zo lieten onderzoekers in 2016 zien hoe het zikavirus microcefalie veroorzaakt door bij voorkeur neurale voorlopercellen te infecteren. Andere groepen bouwen organoïden van patiëntencellen om te bestuderen hoe autisme of schizofrenie zich in het brein ontwikkelen. Ook testten onderzoekers medicijnen op organoïden van meerdere donoren tegelijk, waardoor ze variatie in gevoeligheid voor neurotoxische stoffen in kaart brachten. Dat trekt toenemende interesse van de farmaceutische industrie.

Organoïden aan elkaar geplakt: assembloïden

Een volgende stap was het samenvoegen van afzonderlijke organoïden tot zogenoemde assembloïden. Hersengebieden die apart gekweekt zijn, smelten spontaan samen. Neuronen sturen dan uitlopers naar naburige regio’s en vormen verbindingen, net zoals in een embryonaal brein. Zo bouwden onderzoekers een assembloïde die pijnverwerking nabootst: van zintuigreceptoren via het ruggenmerg en de thalamus (een hersenstructuur die signalen doorstuurt naar de hersenschors) naar de hersenschors zelf. Wanneer de zintuigorganoïde gestimuleerd werd met capsaicine, het stofje dat peper scherp maakt, registreerden onderzoekers een elektrische reactie in de hersenschorsorganoïde.

Eerste klinische proef

Dit jaar starten onderzoekers de eerste klinische proef met een behandeling die volledig in organoïden ontwikkeld werd. Het richt zich op het Timothy-syndroom, een erfelijke aandoening waarbij een genmutatie leidt tot verminderde neuronmigratie, epilepsie en autisme. In assembloïden corrigeerden onderzoekers de genetische fout en zagen ze dat dit de verstoorde neuronmigratie herstelde.

Grenzen en vragen

Organoïden kennen ook beperkingen. Ze zijn moeilijk langer dan een paar maanden in stand te houden en missen complexiteit. Een ander hardnekkig probleem is standaardisatie: zelfs binnen één experiment gedragen organoïden zich anders. Omdat ze zonder alle signalen van een embryo groeien, wijken de uitkomsten per kweek af. Dat maakt vergelijking tussen experimenten lastig en vormt een drempel voor breed klinisch gebruik. Voor het bestuderen van hersenziekten die zich pas in de tienerjaren manifesteren, zoals schizofrenie, zouden organoïden twintig jaar hersenontwikkeling moeten nabootsen. Onderzoekers zoeken daarom naar manieren om dat proces te versnellen, maar weten nog niet welk effect versnelling heeft op de functionaliteit van de cellen. Naarmate de technologie vordert, rijzen ook ethische vragen: onderzoekers sluiten bewustzijn in een petrischaal nu uit, maar pleiten al wel voor internationale toetsing van de grenzen van dit onderzoek.

Bron: Nature, Vol 652, 9 april 2026

Share

Meer hersenonderzoek in gekweekte cellen door Lab Tales

*AI-gegenereerd beeld ter illustratie

Waarom invriezen zo lastig is

Wie biologisch weefsel zoals hersenweefsel invriest, stuit op een fundamenteel probleem: ijskristallen. Die ontstaan tijdens het invriezen, doorprikken de fijne structuur van (zenuw-)cellen en verstoren cellulaire processen. Daardoor lukt het bij normaal invriezen niet om hersenfuncties intact te houden, zoals neuronale activiteit, celstofwisseling en de aanpasbaarheid van het brein. Na ontdooien leefde het weefsel niet meer op.

Glas in plaats van ijs

De onderzoekers losten dit op met een andere aanpak. Ze koelden het hersenweefsel zo snel af dat er helemaal geen ijskristallen ontstaan. Deze methode heet vitrificatie. Bij deze methode koelt weefsel zo snel af dat moleculen bevriezen in een glasachtige, chaotische toestand, voordat ijskristallen zich vormen. Vitrificatie komt van het Latijnse woord voor glas.

Eerst behandelden ze dunne hersenschijfjes met een beschermende vloeistof. Daarna koelden ze het weefsel razendsnel af tot min 196 graden Celsius. Vervolgens bewaarde het onderzoeksteam ze bij min 150 graden, in die glasachtige toestand, tussen de tien minuten en zeven dagen. Bij het ontdooien verwarmden ze het snel terug om te voorkomen dat er alsnog ijskristallen ontstonden.

Wat er overbleef na het ontdooien

Na het ontdooien onderzochten de wetenschappers of het weefsel nog functioneerde. De cellen bleken er goed uit te zien onder de microscoop. Neuronale en synaptische membranen bleken intact. Metingen van de mitochondriale activiteit liet geen stofwisselingsschade zien. De elektrische reacties van neuronen op prikkels waren iets zwakker dan bij onbehandeld weefsel, maar lagen dicht bij normaal.

Ook de hippocampus, het hersengebied dat centraal staat bij geheugen en ruimtelijke oriëntatie, toonde nog tekenen van langetermijnpotentiatie. Wanneer zenuwcellen herhaaldelijk werden geactiveerd, versterkten de verbindingen tussen die cellen zich. Dat is de biologische basis van leren. Na het invriezen en ontdooien bleek dit mechanisme nog te werken: de verbindingen werden gemiddeld 138 procent sterker, tegenover 158 procent in onbehandeld weefsel. Dat verschil is statistisch praktisch niks.

Daarna schaalde het team op naar hele muizenhersenen, die ze tot acht dagen bewaarden bij min 140 graden. Na het ontdooien vonden ze dezelfde patronen terug in de hippocampus.

Waarom is dit belangrijk?

Dit is de eerste keer dat wetenschappers hersenactiviteit gedeeltelijk weten te herstellen na volledig invriezen. Dat opent mogelijkheden voor praktische toepassingen zoals het beschermen van hersenweefsel bij ernstig letsel of ziekte, en op termijn mogelijk orgaanbanken. Ook kunnen onderzoekers hetzelfde hersenweefsel op verschillende tijdstippen en locaties gebruiken, wat experimenten betrouwbaarder maakt en het aantal proefdieren terugdringt. Het team werkt nu aan uitbreiding naar menselijk hersenweefsel en heeft al eerste aanwijzingen dat menselijk cortexweefsel de methode overleeft.

De resultaten zijn significant, maar de beperkingen zijn reëel. Bij hele hersenen lukte het invriezen lang niet altijd, en de onderzoekers erkennen dat alleen de succesvolle gevallen zijn meegenomen in de analyse. Na het ontdooien konden ze het weefsel maar enkele uren bestuderen, omdat hersenschijfjes van nature snel achteruitgaan. Of geheugen daadwerkelijk bewaard blijft, valt bovendien niet te bepalen met de huidige meetmethoden.

En of de methode daarna op grote menselijke organen werkt, is ook nog volstrekt onduidelijk. Pogingen met rattenlevers en –nieren waren eerder wel succesvol maar schaalvergroting vergt betere vitrificatietechnieken en geavanceerdere afkoel- en ontdooitechnologie en het succesvol invriezen en bewaren van menselijke organen is momenteel nog niet mogelijk. De onderzoekers waarschuwen bovendien voor te hoge verwachtingen op het gebied van orgaandonatie omdat processen rondom de dood veranderingen teweeg brengen die hier niet zijn onderzocht.

Noot van Lab Tales: Cryopreservatie

Vitificatie is een specifieke vorm van het veel bekendere cryopreservatie. Deze techniek gebruikt men veelvuldig bij vruchtbaarheidsbehandelingen. Men kan eicellen, zaadcellen, eierstokweefsel en embryo’s invriezen, bewaren en later succesvol ontdooien. Ter illustratie; meer dan 90% van de ingevroren embryo’s overleeft deze procedure.

Bron: German, A. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 123, e2516848123 (2026)

Geheugenverlies op oudere leeftijd heeft een onverwachte medeoorzaak: de samenstelling van bacteriën in de darmen. Onderzoekers van Stanford Medicine toonden aan dat een specifieke darmbacterie bij muizen direct bijdraagt aan geheugenverlies. De bevinding, gepubliceerd in Nature, wijst op een nieuw aangrijpingspunt voor de behandeling van leeftijdsgerelateerd geheugenverlies.

Wat verandert er in de darmen bij veroudering?

Naarmate muizen ouder worden, verschuift de samenstelling van hun darmmicrobioom, de verzameling van miljarden bacteriën in de darmen. Daarbij neemt de bacterie Parabacteroides goldsteinii ongewoon in aantal toe. Om te onderzoeken of deze bacterie ook daadwerkelijk geheugenverlies veroorzaakt, stelden de onderzoekers jonge kiemvrije muizen bloot aan een oud darmmicrobioom. Kiemvrij betekent dat de dieren geen eigen darmbacteriën hebben. Dat deden ze door de jonge dieren samen te huisvesten met oudere muizen, of door ze darmbacteriën van oudere dieren toe te dienen.

Darmen sturen het brein aan

Het resultaat was duidelijk. De jonge muizen presteerden slechter op geheugentests voor objectherkenning en het ontsnappen uit een doolhof. De toegenomen aanwezigheid van P. goldsteinii veroorzaakte specifieke ontstekingen in de darmen. Kort gezegd: die ontstekingen verminderden de activiteit van de nervus vagus, de belangrijke zenuw die signalen van de darmen naar de hersenen stuurt. Ook de hippocampus, het hersengebied dat betrokken is bij geheugenvorming, werd minder actief.

Waarom is dit belangrijk?

De bevinding verschuift het perspectief op geheugenverlies. Dat proces geldt doorgaans als een intrinsiek hersenprobleem, maar dit onderzoek laat zien dat de darmen daarin een actieve rol spelen. P. goldsteinii komt ook voor in het menselijk darmmicrobioom, en de onderzoekers onderzoeken nu of hetzelfde mechanisme bij mensen optreedt.

Een nieuw spoor

Stimulatie van de nervus vagus is al goedgekeurd als behandeling voor depressie, epilepsie en herstelondersteuning na een beroerte. Die bestaande toepassingen maken het denkbaar dat vergelijkbare methoden in de toekomst worden ingezet bij leeftijdsgerelateerd geheugenverval. Maar of en hoe darmbacteriën werkelijk het menselijk geheugen sturen, is nog niet bewezen. Dat moet vervolgonderzoek uitwijzen.

Bron: Nature (11 maart 2026), Stanford Medicine. Hoofdonderzoeker: Christoph Thaiss.

Hoe onderzochten ze dit?

De onderzoekers namen huidcellen van muizen (nachtactief) en mensen (dagactief) en stelden die bloot aan dagelijkse temperatuurcycli van 37 naar 32 graden Celsius, vergelijkbaar met de lichaamstemperatuurschommelingen die ook in het echte leven optreden. Cellen van muizen en mensen synchroniseerden zich op tegengestelde tijdstippen, precies zoals hun dag- en nachtritme in de natuur. Datzelfde experiment herhaalden de onderzoekers met cellen van zes andere zoogdieren, waaronder gibbons, marmosetten, schapen en gestreepte muizen. Steeds kwamen dagdieren en nachtdieren in twee aparte groepen terecht.

De cel reageert anders op warmte

Nachtdieren zijn gevoeliger voor temperatuurveranderingen dan dagdieren. Stijgt de temperatuur, dan produceren cellen van muizen meer eiwitten. Bij mensen werkt dat omgekeerd. Dit verschil treft zowel de aanmaak van het klokeiwit PER2, dat de biologische klok aanstuurt, als de algehele eiwitsynthese in de cel.

Het sleutelmolecuul is mTOR*, een enzym dat eiwitsynthese reguleert. Cellen van nachtdieren reageren scherp op temperatuurprikkels via de mTOR-route. Een tweede route, het WNK-pad, regelt de waterbalans in de cel en werkt nauw samen met mTOR. Beide routes bleken bij dagdieren minder gevoelig voor temperatuurschommelingen dan bij nachtdieren, wat hun biologische klok stabieler maakt.

Evolutionaire achtergrond

De vroege zoogdieren waren nachtactief zolang de dinosauriers de dag beheersten. Pas na hun uitsterving, zo’n 66 miljoen jaar geleden, schakelden meerdere zoogdiergroepen onafhankelijk over naar dagactiviteit. Hoe die omschakeling telkens opnieuw evolueerde zonder verandering van de hersenenklok was onduidelijk.

De nieuwe bevindingen geven een antwoord. Genen in de mTOR- en WNK-routes evolueerden sneller bij dagdieren dan bij nachtdieren. Die genetische versnelling maakt de cel minder gevoelig voor temperatuurschommelingen en duwt de biologische klok in een dagritme. De overstap van nacht- naar dagactiviteit evolueerde zo meerdere keren onafhankelijk via hetzelfde cellulaire mechanisme.

Van cel naar gedrag

De onderzoekers testten ook of mTOR-remming het gedrag van levende muizen verandert. Muizen kregen vier weken lang voer met weinig methionine, een aminozuur dat normaal de mTOR-activiteit in de hersenen opstuwt. Door dat aminozuur te beperken daalde de mTOR-activiteit, en de muizen verschoven hun piekactiviteit significant naar de dag, vergeleken met controledieren op normaal voer.

Nachtmuizen worden geen volwaardige dagdieren, maar het dag-aandeel in hun activiteit neemt duidelijk toe. Wat in de cel gebeurt, werkt dus door in het gedrag van het dier.

Waarom is dit belangrijk?

Dit is de eerste keer dat wetenschappers een concreet moleculair mechanisme aanwijzen voor de schakelaar tussen nacht- en dagactiviteit. De bevinding dat dit mechanisme in elke cel zit, niet in een specifiek hersengebied, verandert hoe we naar de interne 24-uursklok kijken die vrijwel alle lichaamsprocessen aanstuurt.

Praktisch heeft dit gevolgen voor het begrijpen van jetlag, ploegendienststoornissen en andere verstoringen van het dag-, nachtritme. De gevoeligheid van de mTOR-route voor temperatuur en voeding biedt concrete aangrijpingspunten. Bovendien helpen de bevindingen verklaren waarom muizen en mensen soms verschillend reageren op medicijnen, een verschil dat relevant is voor preklinisch geneesmiddelenonderzoek.

Bron: Science Volume 391, Issue 6788 Feb 2026 https://doi.org/10.1126/science.ady2822

*mTOR: Een centrale regulator van proteïnekinasen die het celmetabolisme, de groei en de overleving regelt als reactie op voedingsstoffen en stress. Dit eiwit en bijbehorende signaleringsroutes speelt een rol in veel processen. Gestimuleerd door voedingsstoffen (aminozuren zoals leucine en glucose), insuline en groeifactoren, wat de eiwitsynthese en groei bevordert. Maar ij een tekort aan voedingsstoffen wordt mTOR geremd, wat autofagie (celrecycling) induceert. Het remmen van mTOR (bijvoorbeeld via rapamycine of vasten) wordt geassocieerd met een vertraagde veroudering en een langere levensduur. Zie hiervoor ook de eerder verschenen LabTales post: Lab Tales richt de Lens op ... mTOR en levensduurverlenging

Rond 9, 32, 66 en 83 jaar. Dat zijn de vier cruciale momenten waarop de organisatie van hersennetwerken een nieuwe richting inslaat. Deze omslagpunten markeren vijf verschillende levensfases waarin de hersenen zich elk op een eigen manier ontwikkelen. Dat concluderen Amerikaanse wetenschappers uit een groot een grootschalig cross-sectioneel onderzoek gebruikmakend van meerdere datasets, maar met een volledig nieuwe analysemethode.

Hoe onderzochten ze dit?

De onderzoekers verzamelden MRI-scans van 4216 mensen tussen nul en 90 jaar uit negen verschillende datasets. Ze analyseerden twaalf maten voor de organisatie van hersennetwerken. Ze keken daarbij naar de manier waarop verschillende hersengebieden met elkaar verbonden zijn en samenwerken. Met een computermethode die patronen zichtbaar maakt in complexe data, brachten ze deze informatie in kaart. Zo zagen ze waar de grootste verschuivingen in hersenontwikkeling plaatsvonden.

Wat ontdekten de wetenschappers?

De eerste levensfase loopt van nul tot negen jaar. In deze periode neemt de efficiëntie van het totale netwerk af, maar groeien de verbindingen tussen naburige hersengebieden juist. De mate waarin naburige gebieden met elkaar verbonden zijn, is de sterkste voorspeller van iemands leeftijd in deze fase.

Rond negen jaar verschuift dit patroon. De tweede fase duurt tot 32 jaar. Hier wordt het hersennetwerk juist efficiënter georganiseerd. De efficiëntie bereikt rond 29 jaar een piek.

Het kantelpunt rond 32 jaar is het sterkste van alle vier. Van 32 tot 66 jaar neemt de efficiëntie weer af en verdeelt het netwerk zich opnieuw in sterkere subgroepen.

Rond 66 jaar begint de fase van vroege veroudering, die duurt tot 83 jaar. Hier wordt vooral de verdeelbaarheid in clusters steeds belangrijker. Na 83 jaar verzwakt de relatie tussen leeftijd en hersenorganisatie sterk.

Waarom is dit belangrijk?

Deze wendingen vallen samen met biologische mijlpalen. Het omslagpunt rond negen jaar samenvalt met de puberteit. Het kantelpunt rond 32 jaar komt overeen met het moment waarop witte stof zijn piek bereikt. Rond 66 jaar stijgt het risico op dementie en hoge bloeddruk aanzienlijk.

De ontdekking laat zien dat hersenen zich niet geleidelijk ontwikkelen maar in golven, met voor elke fase een eigen patroon. Deze inzichten helpen om psychische problemen en cognitieve achteruitgang beter te begrijpen.

*Note van Lab Tales: Dit onderzoek bevestigt dat hersenontwikkeling in fasen verloopt met duidelijke omslagpunten, zoals rond 9 jaar. Het ondersteunt dus het algemene idee dat ontwikkeling sprongsgewijs gaat, maar dit onderzoek heeft niets te maken met de populaire theorieën over exacte weken waarin baby’s groeisprongen hebben zoals in de goed verkopende “Oei, ik groei!” boeken. Veel kinderartsen en ontwikkelingspsychologen beschouwen die theorieen als pseudowetenschap.

Bron: https://www.nature.com/articles/s41467-025-65974-8

Meer lezen over hersenen?

Wetenschappers gebruikten de recent ontdekte stof ampyrone op een nieuwe manier: ze kijken er nu mee door de schedel van levende muizen om hersencellen in kaart te brengen. Voor het eerst lukt het om hersenactiviteit te volgen zonder invasieve operaties.

Nieuwe toepassing van recent ontdekte stof

Ampyrone werd recent ontdekt als molecule dat weefsel transparant kan maken voor rood licht. Nu breiden onderzoekers deze techniek uit naar het hele zichtbare spectrum voor hersenbeeldvorming.

Wat deden de onderzoekers

De onderzoekers brachten ampyrone aan op de hoofdhuid van jonge muizen die nog een dun schedeldak hadden. Dit molecule verandert de manier waarop licht door het weefsel gaat en maakt zo de huid transparant. Zo keken ze dwars door de huid en schedel. De eiwitten die ze wilden onderzoeken markeerden ze met fluorescerend geel en groen. Dat is een veel gebruikte techniek in celbiologie om eiwitten te volgen, maar doorgaans moet je de weefsels dan uit de levende omgeving halen; dus door een operatie of het doden van de muis. Nu konden ze door de groene en gele fluorescente eiwitten te volgen neuronen waarnemen die hersenactiviteit markeren.

Het effect houdt ongeveer 20 minuten aan. Zonder herbehandeling wordt de huid en schedel weer ondoorzichtig. Veiligheidstests toonden geen pijn, geen huidirritatie of schade aan.

Live hersenactiviteit volgen door een intacte schedel

Met twee-foton microscopie zagen wetenschappers neuronstructuren door de transparante hoofdhuid en schedel. Ze zagen de neuronen gemarkeerd met geel fluorescent eiwit en de calciumsensor GCaMP in groen.

Bij wakkere muizen registreerden ze calciumsignalen tijdens stimulatie. Als een neuron actief wordt, stroomt er calcium de cel in. In dit geval groen fluorescent calcium. Zo meet je dus actieve neuronen. Van zes onderzochte neuronen zagen de onderzoekers dat er drie reageerden bij een luchtpufje tegen de snorharen. De kleinste zichtbare structuren hadden een breedte van 2 micrometer.

Langdurige studies mogelijk

Vier dagen lang, van dag 22 tot 25 na geboorte, volgden ze dezelfde hersencellen bij jonge muizen. Dat lukt tot 4 weken oud want bij oudere muizen wordt het schedelbot te dik; ampyrone maakt alleen de huid doorzichtig, niet het bot. Bloedvaten dienden als herkenningspunten voor het terugvinden van dezelfde cellen.

Waarom is dit belangrijk?

Deze toepassing elimineert invasieve hersenoperaties. Traditioneel vereist beeldvorming het wegsnijden van hoofdhuid en schedel, wat stress veroorzaakt en herhaalde metingen bemoeilijkt.

Veiligheidsstudies toonden geen toxiciteit aan. Bloedonderzoek en weefselanalyse vertoonden geen afwijkingen. De techniek werkt voor fluorescente eiwitten van groen tot rood, wat multiplexed imaging mogelijk maakt. Ofwel, met meerdere fluorescente eiwitten die elk hun eigen kleur hebben, zou je tegelijkertijd, neuronen, bloedvaten, en andere cellen kunnen zien. Dan kun je veel complexe netwerken in een keer bekijken en oorzaak-gevolg relaties ontdekken.

Dit opent mogelijkheden voor onderzoek naar neurologische aandoeningen en hersenontwikkeling en betekent een enorme verbetering in het welzijn van proefdieren bij hersenonderzoek.

Bron: PNAS 2025 doi.org/10.1073/pnas.2504264122

Wereldwijd komen budgetten voor fundamenteel onderzoek onder druk te staan. In de Verenigde Staten beëindigde de National Science Foundation dit jaar 1.400 onderzoeksbeurzen. President Trump stelt voor om het budget met 36% te verminderen. Ook in de Europese Unie dreigt verslechtering doordat het Horizon Europe-programma mogelijk defensie- en veiligheidsonderzoek gaat financieren, wat ten koste gaat van civiele projecten. Nederland ontsnapt niet aan deze trend: de overheid bezuinigt 1 miljard euro op hoger onderwijs en wetenschap, deels al vanaf 1 januari 2025. Een stemming in de eerste Kamer op 28 oktober 2025 heeft hier niets aan veranderd.

Wat is fundamenteel onderzoek?

Fundamenteel onderzoek richt zich op het vergaren van kennis zonder directe verwachting van economische winst. Overheden in Australië en het Verenigd Koninkrijk pleiten steeds vaker voor onderzoek met directe maatschappelijke impact. Zij beschouwen fundamenteel onderzoek als ‘leuk om te hebben, maar niet noodzakelijk’ in tijden van beperkte budgetten.

Zeven doorbraken die de wereld veranderden

Dit kortzichtige denken miskent de waarde van fundamenteel onderzoek. De PCR-test, onmisbaar tijdens de COVID-19-pandemie, ontstond uit onderzoek naar bacteriën in hete bronnen van Yellowstone[1]. MRI-scans kwamen voort uit studies naar de fysische eigenschappen van atoomkernen in de jaren 1930[2]. Flatscreentelevisies danken hun bestaan aan vloeibare kristallen, ontdekt toen een botanist in 1888 chemische stoffen uit wortels extraheerde[3].

CRISPR, de genenbewerkingstechnologie die genetische aandoeningen geneest, begon in 1989 toen een promovendus herhalende DNA-segmenten vond in micro-organismen uit zoutpannen[4]. Medicijnen zoals Ozempic hebben hun oorsprong in onderzoek naar Gila-monsters, giftige hagedissen uit de VS[5]. RNA-interferentie medicijnen ontstonden uit een merkwaardige waarneming: onderzoekers probeerden paarse petunia’s donkerder te maken maar kregen witte bloemen[6].

Geochemicus Clair Patterson bepaalde in de jaren 1950 de leeftijd van de aarde: 4,55 miljard jaar. Hij ontdekte daarbij loodvervuiling uit benzine, wat uiteindelijk leidde tot het verbod op loodbenzine dat jaarlijks meer dan een miljoen levens redt[7].

Waarom is dit belangrijk?

China kondigde vorige week juist aan dat fundamenteel onderzoek een grotere rol krijgt in het vijfjarenplan van 2026 tot 2030. Andere landen dreigen de aansluiting te verliezen. Wereldveranderende ontdekkingen ontstaan vaak onverwacht en bouwen voort op jarenlang of zelfs decennialang fundamenteel onderzoek. Private bedrijven kunnen dit soort langetermijnfinanciering zelden bieden omdat zij gebonden zijn aan kortetermijnwinsten. De geschiedenis toont keer op keer aan dat geduldig, langdurig onderzoek de basis vormt voor kennis, vooruitgang en uiteindelijk een betere samenleving.

Bronnen:

• Editorial: Nature, Vol 646, 30 oktober 2025

• Artikel: Michael Marshall, Nature, Vol 646, 30 oktober 2025

• Universiteitenvannederland.nl, 17 september 2024

  Thanks for reading Lab Tales! Subscribe for free to receive new posts and support my work.

De voorbeelden uitgeschreven:

[1] PCR-test uit hete bronnen: In de zomer van 1966 verbleef student Hudson Freeze in een hut aan de rand van Yellowstone National Park. Hij werkte voor microbioloog Thomas Brock en verzamelde dagelijks bacteriestalen uit hete bronnen. Op 19 september slaagde Freeze erin om gelige microben uit Mushroom Spring te kweken. Drie jaar later beschreven zij de bacterie Thermus aquaticus, die het beste groeide bij 70 graden Celsius. In 1970 isoleerden ze een enzym dat suikermetabolisme uitvoerde bij 95 graden. In 1976 isoleerde een team aan de universiteit van Cincinnati een ander enzym: een DNA-polymerase dat nieuw DNA kon maken bij 80 graden. Zeven jaar later bleek dit Taq-polymerase precies wat biochemist Kary Mullis nodig had om de polymerase chain reaction (PCR) te ontwikkelen. Mullis had hoge temperaturen nodig om DNA-moleculen uit elkaar te halen, dus had hij ook een polymerase nodig dat bij hoge temperaturen werkte. Vandaag is PCR onmisbaar in alles van geneeskunde (waar het gebruikt wordt om orgaandonoren te matchen met ontvangers en bij de diagnose van kanker) tot DNA-vingerafdrukken die de politie helpen moordenaars te identificeren.

[2] MRI uit atoomfysica: Magnetic resonance imaging (MRI) is een steunpilaar van de moderne geneeskunde. Het genereert gedetailleerde beelden van iemands interne anatomie en onthult bijvoorbeeld abnormale structuren in het hart of of een tumor gegroeid of gekrompen is. Een variant, functionele MRI (fMRI), volgt veranderende bloedstroom in de hersenen, wat onderzoekers heeft geholpen fundamentele inzichten te ontdekken over hoe het brein werkt. Bovendien is MRI niet-invasief en vereist het geen radioactieve stoffen of ioniserende straling, in tegenstelling tot veel andere beeldvormingsmethoden. MRI kwam voort uit onderzoek in de jaren 1930 naar de fysische eigenschappen van atoomkernen en van de fundamentele deeltjes daarin. Het was ‘behoorlijk esoterisch’ zonder ‘toepassingen in zicht’, zegt chemicus Carmen Giunta van Le Moyne College. Een belangrijke ontdekking op het pad naar MRI-machines betrof studies van protonen en neutronen, die atoomkernen vormen. Zulke deeltjes hebben een eigenschap genaamd spin die hun impulsmoment beschrijft. In de jaren 1930 onderzocht fysicus Isidor Rabi en zijn collega’s spin door bundels atoomkernen door magnetische velden te schieten. Protonen en neutronen hebben, afhankelijk van de oriëntaties van hun spins, licht verschillende energieniveaus wanneer blootgesteld aan magnetische velden. Voor dit werk won Rabi de Nobelprijs voor Natuurkunde in 1944. Nucleaire magnetische resonantie vond zijn eerste toepassingen in chemische laboratoria. Vanaf de jaren 1970 werd het omgebouwd tot een instrument voor het afbeelden van biologische weefsels. Paul Lauterbur en Peter Mansfield deelden de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde in 2003 voor hun werk aan het ontwikkelen van MRI.

[3] Flatscreens uit wortels: Het begon in Praag begin 1888, toen botanist Friedrich Reinitzer chemische stoffen genaamd cholesterolesters uit wortelgewassen extraheerde. Eén van de stoffen (kristallen van cholesterylbenzoaat) deed iets onverwachts. Normale kristallen verliezen bij verhitting zowel hun vastheid als kleur bij dezelfde temperatuur, maar deze deden dat niet. Ze verloren hun vastheid bij 145 graden Celsius maar behielden hun blauwige kleur, die ze pas verloren bij 178 graden. Andere onderzoekers hadden soortgelijk gedrag eerder gezien, maar Reinitzer herkende dat er mogelijk een belangrijk nieuw fenomeen aan het werk was. Onzeker hoe het te verklaren, schreef hij op 14 maart een lange brief aan fysicus Otto Lehmann in Aachen. Lehmann was de perfecte collega omdat hij een microscoop met een verwarmde plaat had gebouwd, waarmee hij het gedrag van de kristallen in realtime kon observeren. De twee wisselden wekenlang brieven en stalen uit. Lehmanns belangrijkste observatie was dat, toen de kristallen hun vastheid verloren, ze nog steeds sommige eigenschappen van een kristal behielden. Maar in andere opzichten waren ze vloeibaar. Op moleculair niveau waren ze samengesteld uit lange moleculen die in een geordende oriëntatie bleven (zoals in een kristal) maar ook vrij konden bewegen (zoals in een vloeistof). Lehmann noemde ze vloeibare kristallen. Decennialang weigerden veel onderzoekers dit te accepteren, omdat het indruiste tegen het systeem dat natuurkundigen en chemisten gebruikten om materie te categoriseren. Stoffen waren ofwel vast, vloeibaar of gasvormig. Vloeibare kristallen vervloeiden de lijnen. In de eerste helft van de twintigste eeuw werd het bewijs onmiskenbaar, maar onderzoek naar vloeibare kristallen droogde op, uit de overtuiging dat ze nooit van enig nut zouden zijn. Het veld werd nieuw leven ingeblazen door Amerikaanse chemici eind jaren 1950, en in 1968 ontwikkelden ingenieurs de eerste flatscreens op basis van vloeibare kristallen, wat uiteindelijk leidde tot flatscreentelevisies. Hun toepassingen gaan echter veel verder dan schermen, inclusief gebruik in camera’s, microscopen, slimme materialen, robotica en zelfs antivervalsingstechnologie.

[4] CRISPR uit zoutpannen: CRISPR, kort voor Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, is een instrument dat genomen op een zeer precieze manier kan bewerken. Het opende enorme mogelijkheden voor fundamenteel onderzoek en heeft de weg vrijgemaakt voor het genezen van genetische aandoeningen, inclusief sikkelcelziekte, immuundisfunctie en levensbedreigende metabole aandoeningen. Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna deelden de Nobelprijs voor Scheikunde in 2020 voor het ontwikkelen van het instrument. De ontdekkingen die tot deze revolutie leidden, gebeurden decennia eerder. In 1989 was microbioloog Francisco Mojica promovendus en onderzocht hij Haloferax mediterranei R-4: een eencellig organisme genaamd een archaeon, gevonden in zoutproducerende pannen bij Alicante. Hij probeerde uit te vinden hoe het organisme in zulke zoute omstandigheden kon overleven. Nadat hij veelbelovende regio’s van het genoom van de microbe had geïdentificeerd, sequentieerde Mojica ze en was verrast om korte segmenten te vinden die met regelmatige tussenpozen werden herhaald. Hij en andere onderzoekers gaven deze herhaalde segmenten verschillende namen maar kwamen uiteindelijk uit op het acroniem CRISPR. Terwijl hij ze onderzocht, stelde Mojica enkele mogelijke functies voor de herhalende segmenten voor: ideeën die, zegt hij droogjes, ‘absoluut verkeerd’ waren. Vervolgens leerde Mojica dat soortgelijke reeksen gevonden konden worden in vele andere microben, die niet in zoute omstandigheden leefden. ‘Welke rol ze ook speelden, het kon niet gerelateerd zijn aan de bijzonderheden van de diverse omgevingen,’ zegt hij. De belangrijkste aanwijzing was de ontdekking, tussen de herhaalde segmenten, van reeksen uit de genomen van bacteriofagen: virussen die bacteriën infecteren. Uiteindelijk realiseerde Mojica zich dat een bacterie die een reeks van een specifieke faag droeg niet geïnfecteerd kon worden door die faag. ‘We leidden af dat dit een adaptief immuunsysteem was,’ zegt hij. Mojica wist dat dit een grote vondst was. Een adaptief immuunsysteem was nooit waargenomen in bacteriën of archaea. Toen ontdekten anderen dat CRISPR werkt door DNA op specifieke punten te knippen. Vanaf daar ontdekten Doudna en Charpentier hoe ze dat systeem konden gebruiken en herprogrammeren om genen te bewerken. En zo begon de CRISPR-revolutie.

[5] Ozempic uit hagedissengif: Gewichtsverlies- en diabetesmedicijnen zoals Ozempic zijn de wondermiddelen van het tijdperk geworden. Bijna 5% van de mensen in de Verenigde Staten heeft ze gebruikt om af te vallen, en de wereldmarkt voor deze medicijnen zal naar verwachting 100 miljard dollar bereiken tegen 2030. Hoewel veel van het werk dat ertoe leidde werd gedaan voor medische toepassingen, kwam één sleutelontdekking uit onderzoek naar de enige giftige hagedissen in de Verenigde Staten: Gila-monsters (Heloderma suspectum). In het hart van het verhaal staat een molecuul genaamd glucagon-like peptide-1 (GLP-1), dat geproduceerd wordt in de menselijke darm. In de jaren 1980 toonde chemicus Svetlana Mojsov aan dat GLP-1 de productie van insuline kan stimuleren, waardoor bloedsuikerspiegels dalen. Daniel Drucker werkte met Mojsov aan dit vroege onderzoek. ‘We waren gefocust op het potentieel voor diabetesbehandeling,’ zegt hij. ‘Tien jaar later, in 1996, ontdekten we en anderen dat GLP-1 voedselinname vermindert, en het potentieel voor gewichtsverlies kwam naar voren.’ Er was echter een probleem. GLP-1 heeft een korte halfwaardetijd: slechts een paar minuten. Dat betekende dat het geen nut had als medicijn, omdat het in het lichaam zou worden afgebroken voordat het veel effect kon hebben. In plaats daarvan begonnen Drucker en anderen te kijken naar de receptor voor GLP-1, die zijn effecten op insuline aandrijft. Dit is waar de hagedissen het verhaal betreden. Gila-monsters leven in het zuidwesten van de Verenigde Staten en delen van Mexico. Ondanks hun naam en hun gif zijn ze traag bewegend en relatief onschadelijk voor mensen. In 1992 beschreef een team geleid door Jean-Pierre Raufman een peptide genaamd exendin-4 uit Gila-monstergif. Exendin-4 is vrij vergelijkbaar met GLP-1, dus Drucker begon te onderzoeken of het zou werken om aan de GLP-1-receptor te binden, de functie van GLP-1 nabootsend. Dat deed het, en in 2008 leidde hij de fase III-trial van het resulterende medicijn, exenatide. Bij mensen met type 2-diabetes verbeterde exenatide hun controle over bloedsuiker en zorgde er ook voor dat ze gewicht verloren. Meer GLP-1-receptoragonisten volgden, en de rest is gewichtsverliesgeschiedenis.

[6] RNA-medicijnen uit witte petunia’s: In maart keurde de Amerikaanse Food & Drug Administration een medicijn genaamd fitusiran goed. Het wordt gebruikt om de twee belangrijkste vormen van hemofilie te behandelen, een aandoening van bloedstolling die kan leiden tot levensbedreigende bloedingen. Fitusiran is de nieuwste van een nieuwe klasse medicijnen die kleine stukjes RNA gebruikt om de expressie van een gen te verstoren. RNA-interferentie (RNAi) medicijnen zoals fitusiran zijn het product van meer dan drie decennia werk, dat begon met een toevallige waarneming die werd gevolgd door nauwgezet fundamenteel onderzoek. Het startpunt was een studie uit 1990 geleid door Richard Jorgensen, die had gewerkt bij DNA Plant Technology in Oakland, Californië. In een poging om te begrijpen hoe genen worden gereguleerd, probeerden hij en zijn collega’s genetisch paarse petunia’s te manipuleren om ze levendiger te maken, door een tweede kopie van het gen dat het pigment regelt toe te voegen. Maar tot hun verrassing was het resultaat niet donkerder paarse petunia’s, maar witte. ‘Het verantwoordelijke mechanisme,’ schreef het team, ‘is onduidelijk.’ In de daaropvolgende jaren groeven onderzoekers in het fenomeen, onthullend dat het kon worden geactiveerd door kleine stukjes RNA in cellen te injecteren. Toen, in 1998, ontdekten Andrew Fire, Craig Mello en hun collega’s het mechanisme. Ze toonden aan dat kleine stukjes dubbelstrengs-RNA, door een complexe reeks gebeurtenissen, de vernietiging van boodschapper-RNA kunnen veroorzaken. Omdat boodschapper-RNA gebruikt wordt als sjabloon voor het bouwen van een eiwit, voorkomt het vernietigen ervan dat het eiwit gemaakt wordt. Voor dit werk deelden Fire en Mello de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde in 2006, en een nieuwe categorie medicijnen werd gecreëerd.

[7] Schone lucht dankzij meteorieten: In de jaren 1950 had geochemicus Clair Patterson een probleem met lood. Zijn werk om het op te lossen hielp uiteindelijk miljoenen levens te redden. Destijds probeerde Patterson een manier te ontwikkelen om de leeftijd van gesteenten te bepalen met behulp van het radioactieve verval van uranium en thorium. Over miljarden jaren splitsen deze elementen zich in kleinere en vervallen uiteindelijk in verschillende isotopen van lood. Door de verhouding van verschillende loodisotopen te meten, kon Patterson oude gesteenten dateren. Patterson moest echter omgaan met loodverontreiniging. Hij was gevestigd aan het California Institute of Technology in Pasadena, en de lucht was zwaar vervuild. Patterson moest een ‘schoon lab’ bouwen om alle binnenkomende lucht te filteren. Ondanks deze problemen slaagde Patterson erin om de leeftijd van de Canyon Diablo meteoriet te bepalen (het object dat Meteor Crater in Arizona produceerde) en verschillende anderen met extreme precisie. Patterson toonde aan dat ze allemaal 4,55 miljard jaar oud waren. Omdat meteorieten en de aarde geacht werden zich op hetzelfde moment te hebben gevormd, bepaalden deze metingen de leeftijd van de aarde, die eerder met minder precieze studies was gedateerd. Patterson kondigde zijn resultaten aan op een conferentie in 1953 en publiceerde ze in 1956. Nadat hij een van de grootste wetenschappelijke mysteries had opgelost, richtte Patterson zijn aandacht op de loodverontreiniging. Waar kwam het vandaan, en was het schadelijk? Patterson vermoedde dat de bron gelode benzine was. Het kostte hem verschillende jaren om dit vast te stellen, werkend met geochemicus Mitsunobu Tatsumoto. In een paper uit 1963 toonden Patterson en Tatsumoto aan dat loodvervuiling de meest afgelegen gebieden van de oceaan had bereikt, en dat loodniveaus in eerdere eeuwen veel lager waren. Dit zette een enorm gevecht in gang met de loodindustrie, die de bevindingen weerstond, maar leidde uiteindelijk tot verboden op gelode benzine, die naar schatting meer dan een miljoen levens en biljoenen dollars per jaar redden.

Share

Wat mij is opgevallen is in de wetenschappelijke bladen

Oudere katten met dementie dezelfde hersenveranderingen doormaken als mensen met de ziekte van Alzheimer. Dat ontdekten onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh. Hun onderzoek uit 2025 toont aan dat amyloïd-bèta, het kenmerkende eiwit van Alzheimer, zich in de kattenhersenen ophoopt in synapsen en dat microglia en astrocyten daarna deze verbindingen gaan opruimen.

Hoe onderzochten ze dit?

Hoofdonderzoeker Robert McGeachan en zijn team bestudeerden hersenweefsel van 25 katten uit drie groepen: jonge katten van gemiddeld vijf jaar, oude katten van 17 jaar zonder klachten, en katten van 17 jaar met cognitieve achteruitgang. Ze gebruikten speciale microscopie om in de pariëtale cortex te kijken naar amyloïd-bèta ophoping, microglia en astrocyten, en de verbindingen tussen zenuwcellen.

Wat vonden ze in de kattenhersenen?

Bij oude katten en katten met dementie hoopte amyloïd-bèta zich op in de synapsen. Dit zijn de verbindingsplekken tussen zenuwcellen. Rond plekken waar dit eiwit zich verzamelde, zagen de onderzoekers meer microglia en astrocyten. Deze gespecialiseerde hersencellen begonnen synapsen op te ruimen die amyloïd-bèta bevatten. Dit proces lijkt sterk op wat er gebeurt in mensenhersenen bij Alzheimer.

Waarom is dit belangrijk?

Deze ontdekking maakt duidelijk dat amyloïd-bèta niet alleen een onschuldige bijwerking van veroudering is, maar actief bijdraagt aan hersenschade bij katten. Het kleine maar grondige onderzoek biedt nieuwe inzichten in hoe dementie ontstaat en kan helpen bij het ontwikkelen van behandelingen. Kattendementie komt veel voor; bij 28% van de katten tussen 11 en 14 jaar en bij de helft van alle katten boven de 15 jaar.

Een natuurlijk model

Katten ontwikkelen op natuurlijke wijze dezelfde hersenveranderingen als mensen met Alzheimer. Dit maakt ze tot een waardevol model voor het bestuderen van dementie. De onderzoekers benadrukken dat dit onderzoek zowel kan helpen bij het begrijpen van kattendementie als bij het zoeken naar nieuwe behandelingen voor menselijke dementie.

Bron: European Journal of Neuroscience, 2025

Share

Kinderen van topsporters lijken van nature beter te presteren in sport. En bekende sporters hebben vaak zonen die eveneens op hoog niveau spelen. Dat ligt natuurlijk deels aan goede genen, maar Chinese onderzoekers vroegen zich af of al die trainingsuren van de vader misschien ook een rol spelen. Hun antwoord: ja, sporten verandert het zaad.

Van observatie naar bewijs

Wetenschappers aan de Universiteit van Nanjing zetten deze losse waarneming om in grondig onderzoek. Ze trainden mannelijke muizen gedurende acht weken op een loopband en lieten ze vervolgens paren met vrouwtjes die niet hadden gesport. De mannelijke nakomelingen van de getrainde vaders konden langer hardlopen dan de nakomelingen van zittende vaders. Ook bleven ze slank en ontwikkelden geen diabetes wanneer ze een vetrijk dieet kregen voorgeschoteld.

Het voordeel stopt bij de eerste generatie. Niet-trainende zonen van getrainde vaders hadden zelf wel betere sportprestaties, maar gaven dit voordeel niet door aan hun eigen nakomelingen. Blijkbaar is de training zelf nodig om de microRNA’s in het zaad te veranderen. Het geërfde voordeel alleen volstaat niet om het door te geven aan de volgende generatie. Het gaat dus om een effect van vader op kind, niet van grootvader op kleinkind.

Hoe zit het precies?

De zaadcellen van getrainde muizen bevatten hogere concentraties van tien typen microRNA’s dan de zaadcellen van muizen die niet hadden gesport. Bij de bevruchting droeg het zaad deze microRNA’s over aan de eicellen. In de zich ontwikkelende embryo’s remden deze microRNA’s de aanmaak van het NCoR1-eiwit. Dit eiwit werkt als een soort rem op de energiefabrieken van cellen, de mitochondriën. Met minder NCoR1 produceren deze energiefabrieken meer brandstof voor inspanning. De jonge muizen ontwikkelden daardoor meer rode spiervezels, die langdurige beweging mogelijk maken, en kregen een efficiëntere stofwisseling.

En bij mensen?

Het team onderzocht 32 mannen, waarvan 8 getraind en 24 ongetraind. De getrainde mannen hadden een hoger maximaal zuurstofverbruik tijdens inspanning. Ook bevatten hun zaadcellen significant meer van de betrokken microRNA’s. Dit suggereert dat hetzelfde mechanisme ook bij mensen werkzaam is.

Waarom is dit belangrijk?

Dit is de eerste studie die aantoont dat de voordelen van beweging via microRNA’s overdraagbaar zijn en metabole veranderingen in de nakomelingen teweeg brengen. Dat opent een nieuw paradigma. Het onderzoek laat namelijk zien dat zaad meer informatie overdraagt dan alleen DNA. Welke andere ervaringen en eigenschappen vaders via RNA-moleculen aan hun nakomelingen doorgeven, moet verder onderzoek uitwijzen.

De inzichten openen mogelijk nieuwe wegen om kinderen voor te bereiden op een gezonde stofwisseling en betere lichamelijke fitheid. Toekomstig onderzoek richt zich op de vraag welke hormonen en andere factoren de microRNA-samenstelling in zaad beïnvloeden, en of deze kennis ook toepasbaar is voor menselijke gezondheidsinterventies.

Bron: Cell Metabolism (2025), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.09.003

Share

Meer van Lab Tales over sporten en bewegen:

Chronische ontsteking leek de oorzaak van veroudering. Maar nu blijkt dat die bij inheemse volkeren niet toeneemt met de leeftijd , die sterven juist aan infectieziekten en ongevallen. Dit toont een studie aan van bijna 3000 volwassenen uit vier landen en zet vraagtekens bij inflammaging als universele verklaring voor veroudering.

Een omstreden bewering

Wetenschappers dachten tot nu toe dat chronische ontsteking een onvermijdelijk onderdeel van veroudering was. Dit fenomeen heet 'inflammaging' en geldt als drijvende kracht achter kanker, hartaandoeningen en dementie bij ouderen in de westerse wereld. Nieuw onderzoek stelt deze aanname ter discussie. Onderzoekers onderzochten bloedmonsters van mensen uit Italië, Singapore, Bolivia en Maleisië. In de geïndustrialiseerde landen stegen ontstekingsniveaus inderdaad met de leeftijd en hingen samen met ziektes zoals chronische nierziekte. Bij inheemse gemeenschappen in Bolivia en Maleisië gebeurde dit niet.

Hoe onderzochten ze dit?

Het onderzoeksteam analyseerde bloedmonsters van 1041 deelnemers uit Italië, 941 uit Singapore, 536 Tsimane mensen uit het Boliviaanse Amazonegebied en 358 Orang Asli individuen uit Peninsulaire Maleisië. Meer dan de helft van elke groep bestond uit vrouwen. De onderzoekers maten de concentraties van acht eiwitten genaamd cytokines. Deze moleculen geven immuuncellen af. Ze spelen een rol bij verschillende vormen van celcommunicatie, inclusief ontstekingsreacties.

Verschillende patronen per omgeving

Deelnemers uit Italië en Singapore vertoonden een gestage stijging in de concentratie van deze markers naarmate ze ouder werden. Deze verhoogde waarden hingen samen met verschillende ziektes. Vooral chronische nierziekte en diabetes kwamen vaker voor. Bij de inheemse gemeenschappen zagen de onderzoekers iets heel anders. Beide groepen hadden op alle leeftijden hoge cytokinewaarden. Deze bleven echter stabiel tijdens het ouder worden. De aanwezigheid van cytokines hing niet samen met leeftijdsgerelateerde ziektes. Tsimane mensen sterven vooral aan infectieziekten zoals longontsteking en maag-darmaandoeningen. Ongevallen zijn verantwoordelijk voor een kwart van alle sterfgevallen.

Wetenschappelijke discussie

De bevindingen leiden tot felle discussie onder onderzoekers. Sommige onderzoekers beweren dat inflammaging geen direct product van veroudering is, maar een reactie op geïndustrialiseerde omstandigheden. Ze wijzen erop dat ons begrip van ontsteking bijna volledig gebaseerd is op onderzoek naar witte mannen in rijke landen zoals de VS. Critici van het hier gepresenteerde onderzoek zijn sceptisch en zeggen dat het geen verrassing is dat schonere levensstijlen minder chronische ziekte geven. Dit wordt volgens hen een cirkelredenering die niet bewijst of weerlegt of ontsteking ziekte veroorzaakt.

Waarom is dit belangrijk?

Deze bevindingen dagen de fundamentele aanname uit dat ontsteking automatisch toeneemt met de leeftijd. De hoge waarden bij inheemse volken reflecteren waarschijnlijk hun voortdurende blootstelling aan parasieten, bacteriën en virussen. In tegenstelling tot geïndustrialiseerde samenlevingen leiden deze reacties niet tot chronische ziektes. De onderzoekers erkennen dat hun studie waardevolle discussie opwekt, maar veel meer vervolgonderzoek nodig heeft voordat het inflammaging-verhaal herschreven wordt. De kennis kan wel leiden tot nieuwe preventiestrategieën voor leeftijdsgerelateerde aandoeningen in de westerse wereld.

Bron: www.nature.com/articles/s43587-025-00888-0

Meer van Lab Tales over veroudering

Amerikaanse onderzoekers creëren voor het eerst 3D-hersenweefsel dat verschillende hersengebieden én bloedvaten combineert in één structuur. Deze zogenoemde Multi-Region Brain Organoids bootsen 80% van de menselijke foetale hersenontwikkeling na en laten zien dat bloedvaten actief sturen in hersenvorming.

Van huidcellen tot hersenweefsel

Het team van de Amerikaanse Johns Hopkins University ontwikkelde een fusietechniek waarbij drie typen organoiden samensmelten. Ze gebruikten geïnduceerde pluripotente stamcellen van drie gezonde donoren. Deze stamcellen, oorspronkelijk afkomstig uit huidcellen of bloedcellen, kunnen zich ontwikkelen tot elk celtype in het lichaam. De onderzoekers stuurden deze cellen aan met specifieke groeifactoren om hersencellen, bloedvatcellen en andere hersenweefseltypen te vormen. Eerst groeien hersenschors-, middenhersenen/achterhersenen- en bloedvatorganoïden twee weken apart in kweekschalen. Daarna voegt het team ze samen met een gelachtige stof die als biologische lijm werkt. Na 60 dagen ontstaat een geïntegreerde structuur van ongeveer 2-3 millimeter groot.

Bloedvaten sturen hersenontwikkeling

RNA-analyse van 4000-5000 afzonderlijke cellen per organoïde toonde een verrassende ontdekking. Bloedvatcellen communiceren actief met hersencellen via 13 voorheen onbekende signaaltroutes. Deze bloedvaten produceren groeifactoren die bepaalde voorlopercellen in de achterhersengebieden in leven houden. Bij hersenschorsgebieden speelt dit mechanisme geen rol, wat suggereert dat verschillende hersenregio's verschillende ondersteuning nodig hebben.

Functionele hersennetwerken ontstaan

Elektrische metingen tussen dag 35 en 65 bevestigden dat de organoïden werkende zenuwnetwerken ontwikkelen. Het hersenweefsel vertoonde complexere activiteit dan eenvoudige organoïden. Spikefrequentie en burstpatronen namen toe, terwijl de intervallen tussen signalen afnamen. Dit wijst op rijpende hersenactiviteit die lijkt op foetale ontwikkeling.

Vergelijking met echt hersenweefsel

Door de organoïden te vergelijken met menselijk foetaal hersenweefsel vonden de onderzoekers opvallende overeenkomsten. De hersenmodellen bevatten 80% van de celtypen die voorkomen in echte foetale hersenen tussen 12-16 weken ontwikkeling. Merkmoleculen voor verschillende hersengebieden zoals PHOX2B (achterhersenen), CUX1 (hersenschors) en CD31 (bloedvaten) waren allemaal aanwezig op de juiste locaties. Echter missen de organoiden een volledig bloedvatennetwerk, langeafstand axon projecties en men kan hiermee geen bloed-brein barrière onderzoek doen.

Waarom is dit belangrijk?

Deze doorbraak opent nieuwe wegen voor onderzoek naar hersenaandoeningen die meerdere gebieden betreffen, zoals autisme en schizofrenie. Waar eerdere hersenmodellen slechts één gebied nabootsten, kunnen onderzoekers nu interacties tussen verschillende regio's bestuderen. Het platform biedt ook mogelijkheden voor gepersonaliseerde geneeskunde door patiëntspecifieke organoïden te maken. Farmaceutische bedrijven kunnen medicijnen testen op deze complexere modellen voordat ze overgaan tot klinische studies, wat de slaagkans van nieuwe behandelingen kan verhogen.

En ethische bezwaren?

Het wetenschappelijke artikel gaat puur over het feit dat ze dit mogelijk konden maken en gaat niet in op ethische vragen.

Bron: https://doi.org/10.1002/advs.202503768

Share

Meer van Lab Tales over hersenonderzoek:

Een maagbypass operatie vermindert de kans op darmkanker bij mensen met obesitas door de samenstelling van galzuren in het bloed te veranderen. Deze veranderde galzuren zorgen ervoor dat kankercellen minder groeien en uitzaaien.

Hoe onderzochten ze dit?

Duitse wetenschappers wilden begrijpen waarom eerdere studies toonden dat maagbypass operaties het darmkankerrisico verlagen. Ze ontwikkelden een muismodel omdat het onethisch zou zijn om gezonde mensen een operatie te geven voor onderzoeksdoeleinden. De muizen kregen eerst obesitas door vetrijk voer, vervolgens een maagbypass operatie of schijnoperatie. Na zes weken implantateerden ze kankercellen in de darm en volgden de tumorontwikkeling. Via 41 patiënten met darmkanker controleerden ze hun bevindingen.

Wat ontdekten de wetenschappers?

Muizen met een maagbypass hadden twee derde minder grote tumoren dan muizen zonder operatie. Nog opvallender was dat uitzaaiingen naar de lever bijna volledig afwezig waren in de maagbypass groep. De sleutel lag in veranderde galzuren: primaire galzuren daalden met 50% en secundaire galzuren stegen met 50% in het bloed.

De galzuur-verbinding

Om te bewijzen dat galzuren verantwoordelijk waren, voerden de onderzoekers een tweede operatie uit. Bij deze ingreep verbonden ze de galblaas rechtstreeks met de dunne darm, waardoor galzuren anders door het lichaam stromen. Deze operatie bootste alleen de galzuur-effecten van een maagbypass na, zonder andere metabole veranderingen. Het resultaat was identiek: minder tumoren en vrijwel geen uitzaaiingen.

Bevestiging bij mensen

Bij patiënten met darmkanker toonden metingen aan dat hogere concentraties primaire galzuren in het bloed samenhingen met snellere uitzaaiingen naar de lever. Patiënten met lage galzuurwaarden hadden significant meer tijd voordat uitzaaiingen ontstonden.

Waarom is dit belangrijk?

Deze ontdekking opent nieuwe wegen voor darmkankerbehandeling bij mensen met obesitas. Galzuur-aanpassing zou een preventieve strategie kunnen worden voor obese patiënten met hoge uitzaaiingsrisico's. Het onderzoek toont aan dat metabole chirurgie niet alleen helpt bij gewichtsverlies, maar ook beschermt tegen kanker via specifieke biologische mechanismen.

Bron: Sci. Transl. Med. 17, eads9705 (2025) https://doi.org/10.1126/scitranslmed.ads9705

Share

Meer van Lab Tales over darmkanker:

Patiënten met een specifieke vorm van gevorderde borstkanker leven zeven maanden langer met het nieuwe medicijn inavolisib. De Amerikaanse FDA keurde deze behandeling eind januari goed na veelbelovende resultaten uit een grote klinische studie.

Welke patiënten werden onderzocht?

Onderzoekers testten inavolisib bij 325 vrouwen en mannen (ja, ook mannen kunnen borstkanker krijgen) met gevorderde borstkanker. Alle patiënten hadden een mutatie in het PIK3CA-gen. Deze mutatie komt voor bij ongeveer 35 tot 40% van de hormoongevoelige borstkankers. De mutatie maakt de kanker agressiever en zorgt ervoor dat standaardbehandelingen minder goed werken.

In deze dubbel blinde gerandomiseerde studie kreeg de helft van de patiënten de nieuwe drievoudige behandeling: inavolisib plus palbociclib en fulvestrant. De andere helft kreeg alleen palbociclib en fulvestrant in combinatie met een placebo. Na gemiddeld drie jaar opvolging konden de onderzoekers de resultaten vergelijken.

Bij een dubbel blinde gerandomiseerde studie weten zowel de arts als de patiënt niet in welke behandelingsgroep de patiënt zit en dus ook niet wie er medicijn krijgt en wie placebo. De patient trekt een lootje om in groep A of B te komen. Alleen een onafhankelijk team heeft de sleutel tot de coderingen. Zij weten wat de behandeling van groep A ofB is en wie daarin zitten. Die sleutel mogen ze pas achteraf gebruiken zodat de studie niet beïnvloed wordt door verwachtingen of wensen.

Deze studie was een internationale samenwerking tussen toonaangevende kankercentra in Noord-Amerika, Europa, Azië en Australië. De diverse patiëntenpopulatie en expertise van verschillende regio's maken de studie extra betrouwbaar.

Wat toont het onderzoek aan?

Patiënten die inavolisib kregen, leefden gemiddeld 34 maanden. De controlegroep leefde gemiddeld 27 maanden. Dit betekent zeven maanden extra overleving. Ook stopte de kanker langer met groeien: 17 maanden tegenover 7 maanden zonder het nieuwe medicijn.

Het nieuwe medicijn verhoogde ook de kans op het krimpen van de tumor aanzienlijk. Bij 63% van de patiënten kromp de tumor, tegenover 28% in de controlegroep. Deze resultaten hielden stand tijdens de langdurige opvolging van de studie.

Hoe werkt het medicijn?

Inavolisib blokkeert een specifieke groeiroute van kankercellen die het PIK3CA-eiwit gebruikt. Het medicijn grijpt alleen aan op de gemuteerde vorm van dit eiwit en bevordert ook de afbraak ervan. Deze dubbele werking zorgt voor meer selectiviteit dan eerdere medicijnen uit deze klasse, waardoor het beter gecombineerd kan worden met andere behandelingen.

Welke bijwerkingen treden op?

Het nieuwe medicijn veroorzaakte meer bijwerkingen dan de standaardbehandeling. De meest voorkomende waren verhoogde bloedsuiker bij 63% van de patiënten. Ook ontstekingen in de mond kwamen voor bij 55% van de deelnemers. Diarree trof 52% van de patiënten. Oogproblemen zoals droge ogen ontstonden bij 29%.

Door deze bijwerkingen stopte 7% van de patiënten met inavolisib. In de controlegroep stopte minder dan 1% met de behandeling.

Waarom is dit belangrijk?

Deze studie toont voor het eerst een overlevingsvoordeel voor deze nieuwe klasse medicijnen bij gevorderde borstkanker. Eerdere medicijnen uit dezelfde groep verlengden wel de tijd tot ziekteprogressie maar niet de totale overleving.

Het resultaat biedt hoop voor patiënten met deze specifieke mutatie. Tot nu toe hadden zij beperkte behandelingsmogelijkheden. De onderzoekers benadrukken dat vroege en effectieve behandeling cruciaal is bij deze agressieve vorm van kanker. Het nieuwe medicijn geeft deze patiënten nu een concrete kans op langere overleving.

Bron: NEJM 2025 DOI: 10.1056/NEJMoa2501796

Share

Meer over onderzoek naar borstkanker

Imidazole propionate (ImP), een stof die door darmbacteriën wordt gemaakt, veroorzaakt aderverkalking zonder het cholesterolgehalte te beïnvloeden, blijkt uit nieuw onderzoek. Aderverkalking is de belangrijkste oorzaak voor hart- en vaatziekten. Het nu gepresenteerde onderzoek toont aan dat deze bacteriële stof, een afbraakproduct van het aminozuur histidine, via een specifieke receptor in immuuncellen atherosclerose induceert. De bevinding kan aanvullende mogelijkheden voor diagnose en behandeling van hart- en vaatziekten onafhankelijk van cholesterolverlagers, opleveren.

Hoe onderzochten ze dit?

Spaanse onderzoekers deden eerst experimenten bij muizen met een techniek die metabolomics heet. Ze onderzochten muizen die verschillende dieten kregen, zonder en met antibiotica. Dat laaste om darmbacteriën uit te schakelen. Ze analyseerden duizenden stoffen in het bloed van muizen die gevoelig zijn voor aderverkalking, om te kijken welke geassocieerd waren met aderverkalking. Toen viel de stof ImP op.

Ze analyseerden ook het bloed van 400 mensen die al betrokken waren bij een langlopend onderzoek naar aderverkalking. Zochten bevestiging in een tweede groep van 1844 personen en zagen in een gericht onderzoek naar ImP dat ImP-concentraties in mensen met beginnende aderverkalking veel hoger was.

Daarna gaven ze de muizen ImP via hun drinkwater gedurende acht tot twaalf weken. Hiermee toonden ze aan dat het geen toevallige samenloop van omstandigheden was (correlatie) maar dat er een oorzakelijk (causaal) verband was tussen verhoogde ImP-concentraties en aderverkalking.

Wat ontdekten de wetenschappers over de oorzaak?

ImP veroorzaakt aderverkalking door het activeren van de imidazoline-1 receptor (I1R) in myeloïde cellen. Deze stof activeert het mTOR-signaleringspad. Dat is een cellulair systeem dat groei en stofwisseling regelt (zie ook Lab Tales richt de Lens op… mTor.) Dit leidt tot ontstekingsreacties en de vorming van atherosclerotische plaques. Zowel lokale als systemische immuunreacties werden geactiveerd zonder dat het cholesterolgehalte in het bloed veranderde.

Menselijke studies bevestigen verband

Bij mensen met beginnende aderverkalking waren de ImP-concentraties in het bloed twee- tot driemaal hoger dan bij gezonde personen. Deze associatie bleef bestaan ook na correctie voor traditionele risicofactoren zoals cholesterol, bloeddruk en ontsteking. Vooral mensen met metabolisch actieve aderverkalking, aangetoond met FDG-PET scans, hadden de hoogste ImP-waarden.

Een nieuwe behandelingsmogelijkheid

De onderzoekers testten AGN192403, een stof die de ImP-I1R interactie blokkeert. Deze remmer verminderde atherosclerotische plaques met 50 tot 70 procent bij muizen en voorkwam ook de progressie van bestaande aderverkalking. Het medicijn werkte zowel preventief als therapeutisch zonder het cholesterolgehalte te beïnvloeden.

Waarom is dit belangrijk?

Deze ontdekking biedt een nieuw aangrijpingspunt voor de behandeling van aderverkalking. Huidige therapieën richten zich voornamelijk op cholesterolverlaging, maar zelfs met optimale behandeling blijft het cardiovasculaire risico hoog. Het ImP-I1R systeem vertegenwoordigt een onafhankelijk mechanisme dat kan worden gecombineerd met bestaande behandelingen. Bovendien kan ImP dienen als biomarker voor vroege detectie van actieve aderverkalking voordat andere complicaties optreden. Vervolgonderzoek richt zich nu op de ontwikkeling van ImP-remmers voor klinische toepassing bij mensen.

Note: Translationeel onderzoek

Dit heen-en-weer onderzoek tussen lab, dier- en mensenonderzoek is typisch voor translationeel onderzoek. Er is een probleem/ziekte in de mens. Daarmee ga je op onderzoek in het (dieren-)lab, dan kijk je of het ook bij mensen klopt, en dan ga je terug naar het lab en/of het dierenlab om te bewijzen dat het echt de oorzaak is en hoe je het kunt behandelen.

Bron: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09263-w

Share