Microben ontmoeten organoïden

De impact van de verscheidenheid aan darmbacteriën, virussen, schimmels en andere parasieten – onze darmmicrobiota – op tal van ziekten is een van de meest onderzochte gebieden in de medische wetenschap. Deze interacties zijn echter zeer complex en bevindingen uit muismodellen kunnen niet altijd goed worden vertaald naar mensen. Daarom ontwikkelen onderzoekers geavanceerde modellen die de belangrijkste kenmerken van het menselijke darmkanaal nabootsen in een Petri schaaltje.

Organoïden en organs–on–chips

Sommige van deze modellen, zoals cellijnen of -culturen die zijn ontwikkeld uit tumoren van patiënten – zijn al tientallen jaren in gebruik. Recente doorbraken in organoïde- en organs–on–chips-technologie hebben echter een nieuw tijdperk voor het modelleren van gastheer-microbe-interacties in de menselijke darm ingeluid. Met deze technologieën kunnen onderzoekers celstructuren laten groeien die de orgaanfunctie nabootsen. Organoïden en organs-on-chips kunnen worden gekweekt uit een breed scala aan organen en uit zowel gezond als ziek weefsel.

Deze nieuwe modellen hebben ons vermogen om de rol van microben bij ziekten zoals darmkanker of darmontstekingen te onderzoeken enorm verbeterd. Bovendien konden ze worden gebruikt voor onderzoek naar coronavirusinfecties in de darmen en de complexe levenscyclus van de darmparasiet Cryptosporidium parvum.

Veelbelovende ontwikkelingen

In hun review paper bespreken PhD-studenten Jens Puschhof en Cayetano Pleguezuelos-Manzano, van de groep van Hans Clevers, de talrijke processen waarmee microben kunnen interacteren met het epitheel – de laag cellen die het menselijke darmkanaal bekleedt. Ze bieden gedetailleerde vergelijkingen en casestudies om de geschiktheid van elk systeem voor het modelleren van individuele interactieprocessen te demonstreren. Nadat ze een aantal van deze modellen hebben gebruikt en ontwikkeld tijdens hun gezamenlijke werk in de afgelopen jaren, reflecteren ze op de belangrijkste vorderingen van de afgelopen periode en de huidige trends. Ze eindigen met een vooruitblik op enkele van de meest veelbelovende ontwikkelingen die kunnen worden verwacht de komende jaren.

Publicatie