In het Burn Research Lab, het onderzoekslaboratorium van de Alliantie Brandwondenzorg Nederland in Beverwijk, werken onderzoekers met kweekhuid om brandwonden en behandelmethoden te onderzoeken. Deze innovatieve aanpak bespaart jaarlijks tientallen proefdieren en biedt volgens onderzoeker Patrick Mulder een model dat dichter bij de menselijke realiteit staat.
Zo’n acht jaar geleden besloot het onderzoeksteam in Beverwijk te stoppen met proefdieren. Sindsdien werken ze voornamelijk met menselijke cellen en weefsels. “We gebruiken bloed en resthuid van geopereerde patiënten. Met deze echte, menselijke brandwonden krijgen we een goed beeld van wat er in het lichaam gebeurt”, vertelt Mulder. Desondanks is dat niet altijd voldoende om de complexe reacties volledig te begrijpen. Daarom maken de onderzoekers de menselijke huid na in een kweekhuidmodel om de biologische processen beter te kunnen bestuderen.
Het idee van kweekhuid ontstond oorspronkelijk als medische oplossing voor patiënten. “Bij ernstige brandwonden wordt de beschadigde huid vaak vervangen door huid van een andere plek op het lichaam. Tegenwoordig kan met een klein stukje gezonde huid al een behoorlijk stuk kunsthuid ontwikkeld worden die vervolgens bij de patiënt wordt teruggeplaatst op de wond. De productie van kunsthuid vindt plaats bij Cutiss in Zwitserland, waar deze behandelmethode al in de derde klinische fase zit. Deze kunsthuid levert veel betere resultaten: de huid is soepeler, er ontstaan minder littekens en patiënten ervaren minder complicaties.”
Dit medische succes inspireerde de onderzoekers om kweekhuid ook als onderzoeksmodel te gebruiken. “Met een soldeerbout brengen we gecontroleerd een brandwond aan op kleine stukjes kweekhuid. Daarna meten we hoe snel de wond geneest en testen we de veiligheid en effectiviteit van geneesmiddelen. Dit model is relevanter dan proefdieren, omdat menselijke huid anders geneest dan dierenhuid. Zo sluiten bij dieren wonden voornamelijk door samentrekking van de wondranden. Bij mensen gebeurt dat met name door opvulling van de wond. Dit is dus een compleet ander proces.”
Een belangrijk aspect van het onderzoek richt zich op de ontsteking bij brandwonden. Bij een ernstige brandwond reageert het lichaam onmiddellijk. Het afweersysteem stuurt direct immuuncellen naar de wond om infecties te voorkomen en de wondgenezing te starten. Daarbij spelen drie soorten cellen een cruciale rol: neutrofielen, macrofagen en lymfocyten. “Neutrofielen zijn als eerste ter plekke om bacteriën op te ruimen en stoffen af te geven die macrofagen aantrekken”, vertelt Mulder. “De macrofagen nemen het vervolgens over door beschadigde huid en dode cellen op te ruimen. Daarna komen de lymfocyten in actie; zij bieden, wanneer dat nodig is, een sterke afweer tegen bacteriën, beëindigen de ontstekingsreactie en zetten de huid aan tot herstel.”
Volgens Mulder blijft bij veel brandwonden de ontstekingsreactie onnodig lang aanhouden, wat de genezing belemmert. Hij legt uit dat dit mogelijk komt doordat er te veel neutrofielen aanwezig zijn die reageren op de brandwond en omdat de lymfocyten te weinig signalen afgeven om de ontsteking te remmen. Uit recent onderzoek blijkt bovendien dat ondanks de toename in neutrofielen deze cellen minder effectief zijn in het doden van bacteriën. Dat heeft waarschijnlijk te maken met hun versnelde productie in het beenmerg, waardoor de cellen niet volledig rijpen voordat ze in het bloed terechtkomen. “Het is alsof je ongetrainde soldaten naar het front stuurt. Ze zijn wel aanwezig, maar weten niet goed wat ze moeten doen.” Met het kweekhuidmodel kan het team onderzoeken hoe deze ontstekingsreacties verlopen en hoe geneesmiddelen de ontsteking kunnen sturen om de genezing te versnellen. Dit is essentieel voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen.
Mulder wijst erop dat het kweekhuidmodel nog verdere ontwikkeling vraagt. Zo ontbreken bijvoorbeeld een bloedsomloop en zenuwstelsel, waardoor niet alle processen die in het lichaam plaatsvinden bij een brandwond nagebootst kunnen worden. De onderzoekers werken echter aan verbeteringen, zoals het toevoegen van zenuwen, haarfollikels en pigment. Dit maakt het onderzoek niet alleen realistischer, maar biedt ook aanzienlijke voordelen voor patiënten. “Nu is de getransplanteerde huid vaak nog vrij kaal, zonder haren, pigment of klieren. Een huid die dichter bij de werkelijkheid komt, kan de kwaliteit van leven van patiënten enorm verbeteren.”
Mulder ziet een veelbelovende toekomst voor kweekhuid, zowel klinisch als voor preklinisch onderzoek. “Het gebruik van kweekhuid bespaart niet alleen proefdieren, maar kan op lange termijn ook de zorg verbeteren. Minder complicaties leidt tot snellere genezing, en minder littekens betekent minder reconstructieoperaties. Sommige brandwondenpatiënten ondergaan wel tientallen operaties in hun leven. Als we dat kunnen terugdringen, maken we echt een verschil voor de patiënt.”
Ben je nieuwsgierig geworden en wil je op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen in dit baanbrekende onderzoek? Kom dan naar het Life Science Event op 13 februari bij FHI Leusden. Tijdens dit evenement duiken we dieper in de achtergronden, delen we de nieuwste inzichten en kun je in gesprek gaan met experts uit het veld.
English (UK)