25 juni

Wetenschappers kweken parasieten in mini-orgaantjes uit het lab

Terug naar nieuws

Onderzoekers van het Hubrecht Institute (KNAW) in Utrecht zijn erin geslaagd om een parasiet op te kweken in mini-orgaantjes in het lab. Tot nu toe was het moeilijk om de parasiet Cryptosporidium, die hevige diarree veroorzaakt, te bestuderen in het laboratorium. De wetenschappers uit de onderzoeksgroep van Hans Clevers schrijven dat in een artikel dat vandaag verscheen in het tijdschrift Nature Microbiology.

Een infectie met de Cryptosporidium-parasietkan hevige diarree veroorzaken. Bij gezonde mensen met een werkend immuunsysteem verdwijnen deze klachten vanzelf, maar bij AIDS-patiënten, ouderen of ondervoede kinderen is dat niet altijd het geval. Cryptosporidiose is dan ook wereldwijd een van de grootste oorzaken van wereldsterfte. Toch is er op dit moment te weinig bekend over de parasiet om een vaccin of afdoende medicijn te ontwikkelen. Dat is vooral te wijten aan het ontbreken van een goed in vitro kweeksysteem van gezond weefsel, dat een infectie met Cryptosporidium buiten het menselijk lichaam kan nabootsen. Zie hier een animatie van de levenscyclus van Cyclosporidium parvum in een darm organoide.

Onderzoekers van het Hubrecht Institute zijn er nu in geslaagd om een kweekmethode op te stellen voor deze kwaadwillende parasiet. Dat deden ze met behulp van organoïden: mini-orgaantjes die bestaan uit bijvoorbeeld long- of darmweefsel en die zijn opgekweekt uit stamcellen afkomstig van het menselijk lichaam. Organoïden bestaan uit cellen die zichzelf net zo hebben georganiseerd als in echte organen, en kunnen in het laboratorium blijven leven.

De wetenschappers toonden aan dat Cryptosporidium darm- en longorganoïden kan infecteren, en zichzelf voortplant in de mini-organen gedurende een lange periode. De parasieten volbrachten hun hele cyclus in de organoïden, en hun eitjes bleken daarnaast in staat te zijn tot het infecteren van nieuwe doelwitcellen, net zoals de eitjes die de parasieten produceren in het menselijk lichaam. Profielen van gen expressie laten zien dat de genen die geactiveerd zijn na infectie overeen komen met de genen van een aangeboren immuunreactie.Bovendien, konden de onderzoekers bevestigen dat enterocyten het doelwit zijn van de parasiet in de epitheel cellen.

Volgens de onderzoekers vormt hun methode een nieuwe manier om Cryptosporidium-infectie te bestuderen en biedt nieuwe mogelijkheden om vergelijkbare gastheer-microbe interacties te bestuderen in organoiden. Ze stellen voor om hun methode te combineren met het genetisch manipuleren van de parasiet, zodat de verschillende stappen in de ontwikkeling nog beter kunnen worden bestudeerd.

Modeling Cryptosporidium infection in human small intestinal and lung organoids

Inha Heo, Devanjali Dutta, Deborah Schaefer, Nino Iakobachvili, Benedetta Artegiani, Norman Sachs, Kim Boonekamp, Gregory Bowden, Antoni Hendrickx, Robert Willems, Peter Peters, Michael Riggs, Roberta O’Connor, Hans Clevers

Nature Microbiology, DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41564-018-0177-8

Hans Clevers is groepsleider bij het Hubrecht Institute en hoogleraar Molecular Genetics bij het Universiteit Medisch Centrum Utrecht en de Universiteit Utrecht. Tevens is hij wetenschappelijk directeur van het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie en Oncode Investigator.