Jaarverslag Dierproeven 2014

Implantaten voor herstel van kraakbeen

admin — Mon, 19 Oct 2015 20:51:28 +0000

Implantaten voor herstel van kraakbeen

Jos Malda

Dr. ir. Jos Malda, universitair hoofddocent, afdeling Orthopaedie, UMC Utrecht

Prof.dr. René van Weeren, hoogleraar, departement Paard, Universiteit Utrecht

Jos Malda:

“De techniek om met 3D-bioprinten zelf-herstellende gewrichtsimplantaten te maken kan later misschien ook dienen als alternatief voor dierproeven.”

Doel van het onderzoek

Doel van het onderzoek is om 3D-geprinte implantaten voor de behandeling van kraakbeenproblemen te verstevigen met extra vezels, om het resultaat van de behandeling te verbeteren en een beter, pijnloos gewricht te verkrijgen.

Achtergrond

Kraakbeenproblemen, zoals bij de mens vaak in de knie, herstellen niet vanzelf. Ze worden meestal langzaam erger. Er ontstaat gewrichtsslijtage (artrose) die gepaard gaat met pijn, zwelling en verminderde bewegingsvrijheid. Patiënten (mensen en dieren) worden eerst met pijnstillers behandeld, met vaak veel bijwerkingen. Plaatselijke injecties werken maar kort. Als de artrose doorgaat kan de patiënt eindigen met een kunstgewricht. Implantaten die herstel van het eigen kraakbeen stimuleren kunnen mogelijk voor duurzaam herstel zorgen. Dit moet dan wel heel stevig zijn.

Opzet

Bij 8 paarden werden kraakbeendefecten opgevuld met gekweekte kraakbeencellen in gel. Bij één groep werd daaraan een extra versterkende vezel toegevoegd. Het herstel wordt nu nauwgezet gevolgd door middel van geavanceerde beeldvorming en bewegingsanalyse met een krachtenplatform en infraroodcamera’s. De gewrichtsvloeistof wordt op gezette tijden biochemisch geanalyseerd om te kijken of de versterkende vezel een beter resultaat geeft.

3V-alternatieven

Vervanging?
Studies bij kleinere proefdieren (ratten) hebben aangetoond dat de ingebrachte materialen niet schadelijk zijn en de kraakbeenvorming kunnen faciliteren en bevorderen. Door daarnaast gebruik te maken van 3D-celkweekmodellen en donorweefsel hebben de onderzoekers vooraf in het laboratorium veel onderzoek kunnen doen naar hoe je de stevigheid van de implantaten kunt bevorderen met gebruikmaking van vezels. Echter, nagaan of de implantaten het ook goed doen in een levende mens of een levend dier, kan alleen maar uitgetest worden in een levend dier. Er is voor paarden gekozen, omdat bij deze diersoort veel gewrichtsproblemen voorkomen. Paarden zijn nodig om bruikbare conclusies te kunnen trekken voor de mens en voor soortgenoten. Die soortgenoten hebben straks ook baat bij de resultaten.

Vermindering?
Met behulp van statistiek en basisgegevens uit vele laboratoriumstudies met cellen en weefsels, wordt het minimum aantal dieren berekend dat nodig is om betrouwbare conclusies te kunnen trekken. Om zo weinig mogelijk paarden te gebruiken in dit onderzoek, worden er meerdere gewrichten per dier onderzocht. Bij elke vervolgstap die nieuwe informatie biedt, worden de precieze aantallen benodigde dieren opnieuw vastgesteld en waar mogelijk verlaagd.

Verfijning?
De dieren krijgen een goede behandeling en worden zoveel mogelijk in groepen gehuisvest, zodat ze gezelschap hebben aan elkaar. Waar nodig vindt er verdoving plaats of krijgen ze een andere vorm van pijnbestrijding.

Maatschappelijk belang

Gewrichtsbeschadigingen komen veel voor en vormen een grote sociaal-economische belasting door zowel de sterke negatieve invloed op de kwaliteit van leven van velen en de hoge kosten voor de gezondheidszorg die hieruit voortvloeien. Met de vergrijzing wordt dit onderwerp alleen maar belangrijker.

Resultaten

De proef loopt nog door in 2015. Er zijn dan ook nog geen resultaten.

alle voorbeelden

The post Implantaten voor herstel van kraakbeen appeared first on Jaarverslag Dierproeven 2014.

Botten beter laten herstellen

admin — Mon, 19 Oct 2015 20:30:04 +0000

Botten beter laten herstellen

Marianne Koolen

Drs. Marianne Koolen, arts-onderzoeker, UMC Utrecht:

“Wetenschap is eigenlijk heel simpel, maar wetenschap simpel houden blijkt vaak heel moeilijk”

Doel van het onderzoek

Met dit onderzoek hoopt de onderzoeker een nieuwe behandelmethode te ontwikkelen voor niet-helende botbreuken. Ze kijkt daarbij naar twee remedies: kraakbeencellen in een hydrogel en het verbeteren van botvervangers door middel van schokgolftherapie.

Achtergrond

Normaal gesproken zal gebroken bot genezen, maar soms verloopt de genezing niet goed. Een gebroken scheenbeen, bijvoorbeeld, heelt soms moeilijk. De patiënt (mens of dier) kan hier veel pijn van hebben. Vaak zijn er ingewikkelde operaties nodig om het bot te herstellen. Sommige patiënten houden pijn, ook na meerdere operaties. Een mogelijkheid om hier iets aan te doen biedt een behandeling met stamcellen van de patiënt. Een andere mogelijkheid is het gebruik van botvervangers, eventueel gecombineerd met schokgolftherapie. De onderzoekers trachten beide methoden te verbeteren.

Opzet

Bij 84 ratten werd een deel van het dijbeenbot verwijderd en vervangen door een plaatje. De ratten in het deelonderzoek naar de helende werking van kraakbeencellen kregen gel in het dijbeen geïmplanteerd. Eén groep kreeg gel in bolletjes met menselijke beenmergcellen, een andere groep gel met losse menselijke beenmergcellen en een derde groep enkel gel. De ratten in het deelonderzoek met botvervangers kregen drie verschillende botvervangers geplaatst. De helft van deze botvervangers werd behandeld met schokgolftherapie, omdat eerder is aangetoond dat dit botherstel stimuleert. Vervolgens werd gekeken naar de vorming van kraakbeen.

3V-alternatieven

Vervanging?
De biologie van botgenezing is tot nu toe op geen enkele manier na te bootsen zonder een levend lichaam, dus het is op dit moment onmogelijk de dierproef de vervangen door een ander soort experiment.

Vermindering?
Het aantal proefdieren werd verminderd door eerst een pilotonderzoek te doen, waarmee alvast informatie werd verzameld over het te verwachten effect. Daarmee kon het benodigde aantal dieren preciezer worden vastgesteld.

Verfijning?
Vrijwel alle experimenten rond botherstel worden gedaan op ratten. Ondanks verschillen in aanmaak en afbraak van botten bij de rat en de mens is gebleken dat resultaten rond de geschiktheid van implantatiematerialen bij de rat goed te vertalen zijn naar de mens. Verder wordt er veel aandacht besteed aan het welzijn van de ratten. De operaties werden uitgevoerd door een ervaren onderzoeker. Door goede materialen te gebruiken hadden de ratten weinig last van het plaatje en konden ze zich vrij bewegen. De operatie en een CT-scan vonden plaats onder dezelfde narcose, zodat er geen tweede narcose nodig was. Na de operatie kregen de ratten pijnstillers. Ze hadden een verblijf met zaagsel en zaten niet alleen.

Maatschappelijk belang

De resultaten van dit onderzoek kunnen veel betekenen voor de kwaliteit van leven van mensen en dieren met botbreuken. Het ongerief voor de dieren blijft beperkt. Er worden geen extra problemen verwacht, behalve dat een narcose altijd een zeker risico inhoudt voor de rat. De onderzoekers verwachten een hoger aantal goede genezingen te kunnen bereiken, wat mensen en dieren pijn en operaties bespaart.

Resultaten

De eerste resultaten laten zien dat in twee van de drie botvervangers meer bot ingroeit als ze behandeld zijn met schokgolftherapie. Bij het deelonderzoek over kraakbeencellen blijken de bolletjes het beste te werken.

alle voorbeelden

The post Botten beter laten herstellen appeared first on Jaarverslag Dierproeven 2014.

Ontstekingsremmers voor plaatselijke behandeling van artrose en rugpijn

admin — Mon, 19 Oct 2015 19:48:26 +0000

Ontstekingsremmers voor plaatselijkebehandeling van artrose en rugpijn

Stefan Cokelaere

Drs. S.M. Cokelaere, Diplomate ECVS, Universiteitskliniek voor Paarden, Faculteit Diergeneeskunde Universiteit Utrecht

Drs. A.R. Tellegen, Universiteitskliniek voor Gezelschapsdieren, Faculteit Diergeneeskunde Universiteit Utrecht

Stefan Cokelaere:

“Voor ons als dierenarts-onderzoekers is het belangrijk dat de kennis verkregen met dierproeven leidt tot verbeterde behandelingen voor onze veterinaire patiënten.”

.

Doel van het onderzoek

Dit onderzoeksproject zorgt voor een nieuwe en verbeterde manier van behandeling van artrose en chronische rugpijn bij mensen, paarden en honden. Er wordt een systeem onderzocht waarbij het medicijn plaatselijk wordt geïnjecteerd en vervolgens over langere tijd wordt afgegeven. Dit biedt mogelijk een verbetering ten opzichte van gangbare behandelwijzen.

Achtergrond

Chronische rugpijn ontstaat vaak door een versleten tussenwervelschijf. Bij artrose is het gewrichtskraakbeen aangetast, met pijn als gevolg. Patiënten (mensen en dieren) worden eerst met pijnstillers behandeld, met vaak veel bijwerkingen. Plaatselijke injecties werken maar kort. Wanneer pijnstillers niet meer werken, is operatie de enige optie, waarna de patiënt lang niet altijd volledig herstelt. Met het nieuwe afgiftesysteem kunnen de ontsteking en de afbraak van weefsel mogelijk voor langere tijd geremd worden. Ook kan het systeem het herstel van weefsel stimuleren. Doordat de behandeling plaatsvindt op de plaats waar het probleem zich voordoet, zijn er minder medicijnen nodig en treden er minder bijwerkingen op.

Opzet

Het gaat om een groot onderzoeksproject dat bestaat uit een aantal dierproeven. In totaal worden in 5 jaar tijd ongeveer 200 ratten, 28 honden, 48 geiten en 16 paarden ingezet. Bij de reeds uitgevoerde experimenten in 2014 was het ongerief licht tot matig. In de dieren wordt een gewrichtsontsteking veroorzaakt, waarna ze behandeld worden met medicatie.

3V-alternatieven

Vervanging?
Vooraf is in het lab onderzoek gedaan op weefsel. Echter, om bijvoorbeeld de toevoer van bloed met afweercellen en afbraak van het medicijn door de lever te kunnen meten, moet er ook onderzoek gedaan worden op levende dieren, in eerste instantie ratten. Daarna worden veelbelovende nieuwe vindingen getest op de diersoorten die op dat ene aspect goed vergelijkbaar zijn met de mens, en die bovendien zelf ook patiënt kunnen zijn. Dat zijn bijvoorbeeld de hond voor de tussenwervelschijf en het paard voor de artrose. Die dieren zijn nodig om bruikbare conclusies te kunnen trekken voor hun soortgenoten en voor de mens.

Vermindering?
Met behulp van statistiek en in de eerdere fasen verworven kennis wordt het minimum aantal dieren berekend dat nodig is om betrouwbare conclusies te trekken. Om zo weinig mogelijk paarden te gebruiken in het artrose-onderzoek, worden er bijvoorbeeld meerdere gewrichten per dier onderzocht. Bij elke vervolgstap die nieuwe informatie biedt, worden de precieze aantallen benodigde dieren opnieuw vastgesteld en waar mogelijk verlaagd.

Verfijning?
De dieren krijgen een goede behandeling en worden zoveel mogelijk in groepen gehuisvest, zodat ze gezelschap hebben aan elkaar. Waar nodig krijgen ze pijnbestrijding en verdoving.

Maatschappelijk belang

Klachten op het gebied van artrose leveren mensen, paarden en honden veel pijn op. Een betere behandeling is een grote vooruitgang voor hun kwaliteit van leven.

Resultaten

Doordat de proeven en de resultatenverwerking nog niet zijn afgerond, zijn er op dit moment nog geen definitieve resultaten bekend.

alle voorbeelden

The post Ontstekingsremmers voor plaatselijke behandeling van artrose en rugpijn appeared first on Jaarverslag Dierproeven 2014.

Gewrichtsproblemen bij hemofilie beter begrijpen

admin — Mon, 19 Oct 2015 19:22:34 +0000

Gewrichtsproblemen bij hemofilie beter begrijpen

Dr. Simon Mastbergen, associate professor, Reumatologie & Klinische Immunologie en Van Creveldkliniek, UMC Utrecht:

“We zetten proefdieren zo efficiënt mogelijk in door te kiezen voor de meest geschikte muizen, in het juiste aantal om betrouwbare conclusies te kunnen trekken.”

Doel van het onderzoek

Om gewrichtsproblemen bij hemofiliepatiënten beter te begrijpen wordt onderzocht of een bepaalde behandeling gewrichtsontsteking en kraakbeenafbraak kan voorkomen. De conclusies uit dit onderzoek kunnen een belangrijke rol spelen in de toekomstige behandeling van gewrichtsproblemen bij hemofiliepatiënten.

Achtergrond

Hemofilie is een erfelijke ziekte, die veroorzaakt wordt door slechte stolling van het bloed. Hemofiliepatiënten hebben relatief snel bloedingen, vooral in de gewrichten. Die kunnen leiden tot gewrichtsontstekingen en schade aan het gewricht. Het lichaam maakt zelf stoffen aan die de ontstekingen kunnen remmen (cytokines interleukine IL-4 en IL-10), maar breekt deze ook weer snel af. Er is een samengesteld eiwit ontwikkeld dat langer effect kan hebben (synerkine IL4-10). De stof beschermt inderdaad tegen de schadelijke effecten van bloed op kraakbeen; dat is in het laboratorium al aangetoond. Is die werking hetzelfde in een dierlijk of menselijk lichaam?

Opzet

Om dit te kunnen onderzoeken werd bij 132 muizen met hemofilie A onder verdoving een kniebloeding opgewekt en een van de drie onderzochte stoffen ingespoten: IL4, IL-10 of IL4-10. Na 4 weken werd gekeken in hoeverre zij ontstekingen en schade aan het kniegewricht hadden. De muizen kunnen daarbij pijn aan het gewricht hebben.

3V-alternatieven

Vervanging?
Een proef zonder dieren, op alleen kraakbeen, is al gedaan, en die gaf positieve resultaten. Echter, in een gewricht heb je ook te maken met andere weefsels en met gewrichtsvloeistof. Daardoor zijn de complexe processen rond een bloeding niet volledig buiten een lichaam na te bootsen. Ook kon de proef niet op een betrouwbare manier met andere dieren gedaan worden, doordat het ziektebeeld alleen bij deze genetisch gewijzigde muizen kan worden opgeroepen. Hemofilie A bij deze muizen toont sterke overeenkomsten met de ziekte bij mensen.

Vermindering?
Er waren 132 muizen nodig om betrouwbare resultaten te krijgen. Met minder dieren is de betrouwbaarheid te laag en zijn de resultaten waardeloos.

Verfijning?
De muizen werden vanzelfsprekend goed verzorgd, en kregen extra zaagsel in hun verblijven om extra verwondingen te voorkomen.

Maatschappelijk belang

Voor schade door bloedingen bij hemofiliepatiënten is geen goede behandeling beschikbaar. Deze schade kan leiden tot pijn, verminderde kwaliteit van leven en invaliditeit, vaak al op een jonge leeftijd. Soms gaan artsen over tot het vervangen van de gewrichten door kunstgewrichten, wat belastend is voor de patiënt en kostbaar voor de maatschappij. Behandeling met deze nieuwe stof biedt mogelijk een oplossing.

Resultaten

Doordat de proef nog niet is afgerond, zijn er op dit moment nog geen resultaten bekend.

alle voorbeelden

The post Gewrichtsproblemen bij hemofilie beter begrijpen appeared first on Jaarverslag Dierproeven 2014.