Je weet dat een wetenschappelijk domein in de lift zit wanneer het niet langer iets voor specialisten is, maar plots overal opduikt. Microfysiologische systemen (MPS) – piepkleine technologieĂ«n die menselijke organen nabootsen – waren ooit een leuk idee in een labhoekje. Vandaag hertekenen ze hoe we naar medicijnontwikkeling, ziekteonderzoek en de toekomst van de biomedische wetenschap kijken. Van 9 tot 13 juni komt de hele internationale MPS-gemeenschap naar Brussel voor de MPS World Summit. De grootste editie tot nu toe: er zijn al bijna 1000 voorstellen voor lezingen en posters ingediend. We spraken met prof. Mathieu Vinken, toxicoloog aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) en voorzitter van de conferentie, Ă©n met prof. Lena Smirnova van het Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing en voorzitter van de MPS Society. Zij leggen uit wat die ‘organen-op-een-chip' precies zijn – en waarom we daar allemaal iets om zouden moeten geven. 

Een simpel idee met grote gevolgen 

Centraal in MPS-technologie staat een ogenschijnlijk eenvoudige gedachte: als we het menselijk lichaam Ă©cht willen begrijpen, waarom zouden we dan muizen bestuderen? Of cellen in een petrischaal? Waarom niet gewoon menselijke cellen, in een omgeving die werkt zoals een echt orgaan: met doorstroming van vloeistoffen, met interacties en een realistisch gedrag? “We proberen iets na te bouwen dat echt menselijk is,” zegt Smirnova. “In ons labo werken we bijvoorbeeld aan hersenmodellen – hoe de hersenen zich ontwikkelen, wat chemische stoffen ermee doen. De simpele celkweek-methodes van vroeger volstaan niet meer. We gebruiken levercellen, hersencellen, zelfs immuuncellen – en bouwen dynamische systemen waarin ze Ă©cht gaan leven zoals in een menselijk lichaam.” 

Vinken knikt: “Het gaat hier niet om het zoveelste hippe techspeelgoed, maar om relevantie. Mensen zijn geen petrischalen. En ook geen ratten van 70 kilogram. Onze systemen laten ons onderzoek doen dat simpelweg niet mogelijk is met dierproeven.” 

Mathieu Vinken

Mathieu Vinken

“Dierenwelzijn is een belangrijke drijfveer,  
maar het gaat ook gewoon om betere wetenschap”  
- Mathieu Vinken 

Grootse wetenschap op een klein formaat 

MPS-systemen zijn klein – vaak niet groter dan een USB-stick – maar ze doen veel. Microkanalen bootsen bloeddoorstroming na, sensoren volgen het metabolisme, cellen reageren op prikkels als chemicaliĂ«n, medicijnen of zelfs op gewichtloosheid. 

En ja, dat laatste is echt: het lab van Vinken simuleert ruimteomstandigheden met levermodellen om te onderzoeken wat microzwaartekracht doet met organen. “En het werkt,” zegt hij. “We zagen dezelfde veranderingen als bij astronauten.” 

Maar de kern van het werk blijft hier op aarde. Dierenwelzijn is een belangrijke drijfveer, maar het gaat ook gewoon om betere wetenschap. “Precies,” zegt Vinken. “Het doel is niet alleen ethisch, maar ook en vooral wetenschappelijk. De data die we uit dierproeven halen, kloppen dikwijls niet voor mensen. We willen niet één alternatief, we willen betere tools, systemen die menselijker zijn. MPS hoort bij een bredere aanpak die we ‘New Approach Methodologies’ noemen, of NAMs.” 

“Het is begonnen in de toxicologie,” vult Smirnova aan. “We wilden minder dierproeven, ja, maar vooral ook betere voorspellingen van hoe cellen zouden reageren op medicijnen en chemicaliĂ«n. In de farmasector faalt meer dan 90 procent van de potentiĂ«le medicijnen in klinische tests. Dat is een gigantische verspilling. En dat ligt vaak aan de diermodellen.” 

“Een rat is geen kleine mens. En een mens is geen grote rat.” 

Klinkt logisch. Maar het idee dat dierproeven de standaard zijn, blijft hardnekkig leven in de regelgeving. Terwijl, zoals Vinken en Smirnova aangeven, ze zelden voorspellen wat er echt bij mensen gebeurt. “Kijk naar Alzheimer,” zegt Smirnova. “We hebben muizen al tientallen keren ‘genezen’ van Alzheimer. Maar bij mensen werkte geen enkele van die behandelingen. Waarom? Omdat het model fout is.” 

Hier komt MPS dus in beeld: door rechtstreeks de menselijke biologie te modelleren, vermijd je die foute vertaalslag. “En dat is niet alleen ethiek,” zegt Vinken. “Dat is gewoon betere wetenschap.” 

“Medicijnontwikkeling via MPS-technologie staat onder een vergrootglas. 
Wij moeten een veel hogere lat halen.”  
- Lena Smirnova 

Van ethiek tot engineering 

De MPS World Summit is geen gewoon wetenschappelijk congres. Het toont hoe onderzoek verandert. “MPS is waar de 3 V’s de 3 I’s ontmoeten,” zegt Vinken. “Vervangen, Verminderen, Verfijnen – dat zijn de klassieke principes van dierenwelzijn. Maar nu komen daar Interdisciplinair, Internationaal en Intersectoraal bij. Daarvoor praten we ook met regelgevers, met pharma, met voedselveiligheidsagentschappen. Iedereen is betrokken.” 

De industrie kijkt aandachtig mee. Bedrijven zoals Emulate (Harvard), Hesperos (Cornell & Florida), en BiomimX (Milaan) zijn nu wereldspelers. Grote farmabedrijven nemen de tools in huis. Ook de voedings- en chemiesector schuift mee aan tafel.  Toch is het veld opvallend voorzichtig. “We staan onder een vergrootglas,” zegt Smirnova. “Als we één keer de mist in gaan – als een medicijn ontwikkeld met een MPS-systeem grandioos faalt – dan zitten we jaren terug in de tijd.” 

Lena Smirnova

Lena Smirnova

Dus controleren onderzoekers alles. Meerdere keren. En ze vergelijken hun resultaten met echte menselijke data – niet met andere modellen. “Diermodellen zijn nooit zĂł streng gevalideerd,” zegt Smirnova. “Die werden gewoon als standaard gezien. Maar wij moeten een veel hogere lat halen. Frustrerend, ja. Maar ook begrijpelijk.” 

Een digitale revolutie in volle gang 

Naast de fysieke modellen loopt er ook een digitale shift. Zo gebruikt het ONTOX-project, geleid door Vinken, artificiĂ«le intelligentie om enorme hoeveelheden toxicologische data te verwerken en risico’s van chemicaliĂ«n te voorspellen – zonder ooit een reageerbuis aan te raken. “AI vervangt het labo nog niet,” zegt hij. “Maar het maakt onze tools wel slimmer. MPS-systemen zijn ideale testplatformen om AI-voorspellingen te valideren.” 

En nee, het gaat niet alleen om chemie. Denk aan ziekteonderzoek, gepersonaliseerde geneeskunde, regeneratieve biologie, ruimtefysiologie – het zit er allemaal in. “We zien toepassingen die we vijf jaar geleden nooit hadden kunnen bedenken,” zegt Vinken. 

Brussel als spil 

Dat het congres in Brussel plaatsvindt, is geen toeval. “Brussel is het politieke hart van Europa,” zegt Vinken. “En natuurlijk zijn we trots dat we het mogen organiseren. De VUB heeft sterke expertise in dit domein, en de top zet ons midden in het wereldwijde gesprek.” 

Het is overigens niet alleen de industrie die luistert en kijkt. “Ook de Europese Commissie toont interesse. Nationale overheden kijken mee. Ministers en agentschappen nemen het woord op de summit. EĂ©n van onze co-voorzitters is Jan Lichtenberg, CEO van InSphero uit Zwitserland. Zelfs Amerikaanse agentschappen zoals de FDA zijn erbij. Dat zegt genoeg. Onze summit is uitgegroeid van een niche-event tot een globaal platform. En als we afgaan op het aantal inschrijvingen beleven we het jaar van de doorbraak.” 

Uiteindelijk draait het niet alleen om chips of cellen of wetenschap. Het gaat over de richting die we met onderzoek uit willen. “We dachten eerst: zo’n conferentie om de twee jaar is genoeg,” zegt Smirnova. “Maar het gaat zĂł snel. Elk jaar zijn er nieuwe doorbraken. Nieuwe mensen. Nieuwe ideeĂ«n. Dus komen we nu jaarlijks samen
” 

Droom je ervan om levens te redden, pijn te bestrijden en zieken te genezen? 

Kies voor een VUB-opleiding in de gezondheidszorg of bewegingswetenschappen:

GENEESKUNDE FARMACEUTISCHE WETENSCHAPPEN 
BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN REVALIDATIEWETENSCHAPPEN & KINESITHERAPIE

ONTDEK ALLE OPLEIDINGEN