Labinsights-2024-05

Ik stond deze ochtend op met een house-dreun, waar het hele pand van trilde. Wat is er aan de hand? Niet bepaald wat we maandagmorgen gewend zijn in deze rustige, landelijke contreien. Er zat ook niet echt lijn in de muziekkeuze en het volume, dus ik dacht direct: ‘Wellicht zijn ze de geluidsinstallatie aan het onderhouden, en het systeem aan het testen?’ We wonen nabij de sportvelden dus het was wel duidelijk waar de herrie vandaan kwam. Maar harde muziek uit die hoek op de maandagmorgen is niet echt gebruikelijk. Even een ladder beklommen en toen ik zag ook tentjes staan. Onder de schallende speakers stormden ineens hopen scholieren het veld op. Dag van de Techniek! Alle scholen in de regio doen mee aan een voorlichtingsdag om jongeren te enthousiasmeren voor de techniek. Prima natuurlijk, keihard nodig. Tekorten zijn er op alle fronten van fabrieken, werkplaatsen, hightech, de onderhoudsmarkten, noem maar op. Het lab kan er ook over meepraten.

Dus ja, het is zeker nodig om meer mensen op te leiden voor technische beroepen. Bovendien, met de vergrijzing zullen tekorten verder oplopen.

Alle campagnes ten spijt, is de instroom in technische opleidingen lang nog niet op het peil om de tekorten in te lopen. Dit los van feit dat het technisch opleidingsreservoir niet goed aansluit op de specifieke technische kennis die de Nederlandse tech-industrie nodig heeft. Met enorme tekorten in sommige sectoren tot gevolg. En daar reken ik delen van de labmarkt ook toe. Door automatisering zijn steeds minder ‘knoppendrukkers’ nodig en groeit de behoefte aan beter geschoolde laboratoriummedewerkers en labtechnici. Idem aan onderzoekers. R&D zou behoorlijk gaan haperen zonder de inzet van al die slimme jonge mensen uit Europa en verre buitenlanden. Dat het kabinet aanstuurt op het weren van dit soort knappe koppen, snap je het nog?

Terug naar de ‘techniekvoorlichtingsdag’ bij mij in het dorp. Je zou verwachten dat ze daar sterk inzetten op ‘meiden in de techniek’, want met mannen alleen gaan we het niet redden. De laatste jaren is er keihard ingezet op de vrouwelijk doelgroep, maar de campagnes leveren onvoldoende op. Techniek, zeker harde techniek, lijkt veel vrouwen gewoonweg niet aan te spreken. Zie de zorggerichte techfuncties waar dit veel beter lukt. De aanvliegroute is bij dit soort voorlichting daarom cruciaal. Wat me opviel bij deze schoolvoorlichtingsdag over techniek was dat primair naar de jongens werd gekeken. Waarom ging het de eerste tien minuten anders over auto’s en de fabricage van motoren, ondersteund door ronkende racecircuitgeluiden? En niet over schone technologie, bijvoorbeeld gericht op de energietransitie of medische innovatie, die juist de aanwezige meiden meer tot de verbeelding spreekt. Maar nee hoor, we houden het dicht bij huis: crossmotoren en autorally’s. Daarna ging het ook nog over hightech, maar dat was ‘zóóó moeilijk’... Met andere woorden: daar moet je maar niet aan beginnen. Tja, alsjeblieft, wat wil je nu? Meer of minder meiden in de techniek…?

Meer of minder meiden in de techniek?

Vincent Hentzepeter, hoofdredacteur

INHOUD

In de jaarlijkse special ‘Life Sciences’ vind je alle handvatten die je nodig hebt om goed beslagen ten ijs te komen bij je moleculair onderzoek.

X Digitale PCR, kortweg dPCR, is de nieuwe trend in PCR en maakt bepaalde moleculaire diagnostiek die tot voor kort lastig was, gemakkelijker.

X Onderzoek naar brandwonden kan tegenwoordig met kweekhuid en zonder inzet van proefdieren. Het onderzoekslab van Brandwondencentrum Beverwijk heeft hiervoor een protocol ontwikkeld.

X Op zoek naar belangrijke spelers in de leveranciersmarkt voor moleculaire diagnostiek? We hebben er een aantal voor je op een rijtje gezet.

Natalie Proost, Marieke van de Ven, Manon Boeije en Sander Morrien poseren voor de proefdierfaciliteit van het NKI. Ze waren nauw betrokken bij de implementatie van iLES LIMS voor het managen van de proefdierstudies.

(Foto: FOODnote)

Juni 2024 60e jaargang www.labinsights.nl

Verschijnt 9x per jaar

Hoofdredactie: Vincent Hentzepeter, redactie@labinsights.nl, +31 6 20592436

Aan dit nummer werkten mee: Vanessa Appelman, Ivo Horn, Patrick Mulder Marjan Hammink

Eindredactie: Sylvie Hoyinck

Redactiecommissie: Dr Ineke Joosten (Senior Onderzoeker/Researcher Ministerie Onderwijs, Cultuur en Wetenschap,Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, Rijkserfgoedlaboratorium), Alex Muntendam (Manager Clinical Pharmacology and Bioanalytics bij Abbott), Bas van Driel (Business Development Manager Food Netherlands GBA), Jules Hoenderop (consultant Roche Diagnostics), Taco van der Maten (productmanager XRF Panalytical, chairman of the board of directors van ASTM International), Anita te Riet (Bergenius Labadvies), Han te Vaanhold (international sales representative Seastar Chemicals Inc.).

Media-advies: Erik ten Haaf, +31 297 223462, +31 6 10031781 erik@maxusmedia.nl

Debbie van den Dool en Marion van Sinderen, +31 316 227155, sales@maxusmedia.nl

Vormgeving: Marjan Hammink, marjan@maxusmedia.nl

Abonnementen: SP Abonneeservice, Postbus 105, NL-2400 AC Alphen aan den Rijn. Tel +31 (0)88 1102028, abo@labinsights.nl. Abonnement Nederland 1 jaar € 295,-, 2 jaar € 395,-. Opzeggingen dienen 8 weken voor afloop van de abonnementsperiode in ons bezit te zijn. Vraag een proefnummer aan en/of neem een abonnement op de digitale editie en nieuwsbrief door u op www.labinsights.nl te registreren.

Druk: Veldhuis Media, Meppel

Uitgever: maXus media publishers, 1421 AC Uithoorn

© 2024 maXus media

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt worden in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch of door fotokopieën, opname, of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de auteur en/of de uitgever. ISSN: 2468-6417

Moleculaire diagnostiek: 5 belangrijke spelers

10

De markt voor moleculaire diagnostiek kenmerkt zich door een groot aantal aanbieders. In de Benelux springt er een aantal grotere spelers uit. Die hebben we op een rijtje gezet…

Digitale PCR: absoluut kwantitatief DNA meten

18

Digitale PCR is een nieuwe vorm van de polymerase kettingreactie om DNA te kwantificeren. En hoe, want dPCR maakt bepaalde moleculaire diagnostiek die tot voor kort lastig was, gemakkelijker.

LIMS geeft NKI controle over planning proefdierstudies

12

Met een nieuw LIMS voor het managen van proefdierstudies kunnen onderzoekers in het proefdierhuis van het Nederlands Kanker Instituut (NKI) nu met één persoon blind randomiseren.

Kweekhuid: proefdiervrij testmodel brandwondenresearch

22

Onderzoek naar brandwonden kan nu met kweekhuid en zonder inzet van proefdieren. Het onderzoekslab van Brandwondencentrum Beverwijk heeft een protocol ontwikkeld om huidcellen te kwekens.

PCR correct uitvoeren? Controleer je thermal cycler!

17

PCR-expert Mary Span beantwoordt vijf vragen over potentiële missers bij de PCR met een belangrijke rol voor het goed functioneren van de thermische cycler, je ‘ PCR -machine’.

Van ligase tot polymerase: moleculair gereedschap

28

Ligases, sequentie-specifieke restrictie-enzymen, Taq polymerases en nu de specifieke CRISPR-enzymen zoals CAS9. Wanneer gebruik je wat, wie zijn de leveranciers en wat kosten ze?

Genmab Jan van de Winkel Scholarship Fund

Genmab viert zijn 25-jarig bestaan door het oprichten van het Jan van de Winkel Scholarship Fund, ter ere van oprichter en CEO Jan van de Winkel. Dit fonds verstrekt studiebeurzen aan veelbelovende studenten van Universiteit Utrecht, die hun academische carrière bedreigd zien door financiële problemen, en aan promovendi die onderzoek doen naar antilichamen, antilichaam-gebaseerde therapieën of oncologie. Bijzonder welkom zijn studenten wiens leven door kanker is geraakt. Jan van de Winkel heeft sinds 1988 nauwe banden met Universiteit Utrecht en draagt significant bij aan het Utrecht Science Park als hoogleraar Immunotherapie. Zijn wetenschappelijke invloed blijkt uit meer dan 180 patenten en patentaanvragen en meer dan 300 wetenschappelijke artikelen.

De oprichting van het fonds op 25 mei 2024 benadrukt het belang van de uitstekende infrastructuur van het Utrecht Science Park, inclusief de faculteit Geneeskunde en Diergeneeskunde, het Gemeenschappelijk Dierenlaboratorium, en de concentratie van toponderzoekers en aio’s binnen het Life Sciences gebied. Deze factoren waren cruciaal in de beslissing van Genmab om zich blijvend op het Utrecht Science Park te vestigen.

VentureLab North ondersteunt onderzoekers

VentureLab North begeleidt onderzoekers en studenten bij het ontwikkelen van hun ideeën tot bedrijfsmodellen. Het programma koppelt deelnemers aan mentoren die hen coachen tijdens het proces. Zo bouwt ShineTech een model dat afbeeldingen analyseert voor kankerdiagnose. SeaQurrent ontwerpt een onderwatervlieger, de Tidalkite, om energie op te wekken uit getijdenstromingen. Hiervoor werken ze samen met RUG-wetenschapper Eize Stamhuis voor de benodigde kennis. EV Biotech ontwikkelt een methode om micro-organismen te programmeren voor duurzame productie van chemicaliën. Ze combineren labwerk met computermodellen, wat tijd en energie bespaart. Linda Dijkshoorn, medeoprichter, benadrukt het belang van een kritische omgeving bij VentureLab om het bedrijfsmodel te verbeteren. VentureLab bereidt deelnemers voor op het vinden van investeerders. Toekomstige uitbreidingen kunnen zich richten op de volgende stappen, zoals teamuitbreiding, om startups te helpen groeien na financiering.

Oprichting Genmab Jan van de Winkel Scholarship Fund (foto: Genmab).

Koninklijk bezoek Leiden Bio Science Park

Leiden Bio Science Park verwelkomde Zijne Majesteit Koning Carl XVI Gustaf van Zweden en een delegatie van de Koninklijke Zweedse Academie van Technische Wetenschappen (IVA). Deze delegatie wilde de innovatieve technologische ecosystemen van Nederland verkennen.

Directeur Esther Peters begeleidde de delegatie tijdens een bustour door het park, waar ze de innovatieve omgeving en de geavanceerde faciliteiten zagen. Na een welkom van rector magnificus van de Universiteit Leiden, Hester Bijl, de voorzitter van de raad van bestuur van het LUMC, Douwe Biesma, en de decaan van de Faculteit der Wetenschappen, Jasper Knoester, verzamelde de groep zich in de Faculteit der Wetenschappen.

Esther Peters presenteerde het ecosysteem van het park, terwijl Ton Rabelink van LUMC de vooruitgang in cel- en gentherapie belichtte. Thomas Hankemeier presenteerde zijn onderzoek naar metabolomics-gedreven systeembiologie in gepersonaliseerde gezondheidsstrategieën bij de Exposome-NL-faciliteit van de Universiteit Leiden. De Exposome-scan, een unieke robot, meet en bestudeert op grote schaal stoffen in bloed- en urinemonsters om de invloed van omgevingsfactoren op ziektes te begrijpen en vroegtijdig te detecteren.

Krijn De Nood besprak Meatable’s innovatieve celtechnologie en hun missie om de wereld te voorzien van kweekvlees. Koenraad Wiedhaup deelde de missie van Leyden Labs om de mensheid te bevrijden van luchtwegvirussen met neussprays die de mucosale immuniteit versterken en brede bescherming bieden tegen respiratoire virussen.

Prestigieuze Europese beurs voor kraakbeenonderzoek

Jos Malda van het UMC Utrecht ontvangt een ERC Advanced beurs van 2,5 miljoen euro voor onderzoek naar kraakbeenherstel. Hij richt zich op het maken van een kraakbeen ‘organ-on-a-chip’ model en bestudeert kraakbeen van diverse dieren om inzicht te krijgen in de vorming van kraakbeenbogen. Deze kennis wordt gekoppeld aan 3D bioprinten om kraakbeen succesvol te herstellen en beter te integreren in gewrichten, met gezondere gewrichten en verbeterde behandelingen voor zowel mensen als dieren als doel.

Zijne Majesteit Koning Carl XVI Gustaf van Zweden

Forse salarisstijging chemie en life sciences in 2023

Salarissen van werknemers in de chemie en life sciences stegen in 2023 met gemiddeld 8,6%, vooral door prijscompensatie. Dit blijkt uit het Bèta

Beloningsonderzoek 2023 onder 950 professionals in deze sectoren. Minder geënquêteerden blijken actief op zoek naar ander werk, een groter percentage dan in 2022 zegt open te staan voor een andere functie en/of werkgever.

Van jong tot oud, van mbo tot wo: iedereen heeft in 2023 zijn salaris zien stijgen. Gemiddeld stegen de salarissen in 2023 bij de 950 in de chemie & life sciences werkende geënquêteerden met 8,6%. Dit is hoger dan in sectoren als informatietechnologie (6,8%) en personeelszaken (7,4%), maar lager dan de 11% in de sector ‘Openbaar Bestuur’. Daarmee is 2023 het jaar van de prijscompensatie. In het vorige salarisonderzoek uit 2022 door CheckMark Labrecruitment, organisatieadviesbureau Berenschot en vakblad C2W was hier nog geen sprake van.

Minder salarisverhoging 2024

Overall verwacht bijna iedereen dat de stijging voor dit jaar lager uitvalt dan vorig jaar. Met name de operators, postdoc’s en QA/RA-officers profiteerden vorig jaar bovengemiddeld en beduidend meer dan labmanagers en onderzoekers. De operators rekenen dit jaar op een stijging van 10,5% en hebben daarmee de hoogste verwachtingen, gevolgd door de groep wo-analisten/technicians die er net als in 2023 bruto 9,3% op vooruit denken te gaan.

Top 4 factoren werktevredenheid

Een goed salaris is maar voor een klein deel bepalend voor de werktevredenheid. Veel belangrijker zijn ‘sfeer en colle-

gialiteit’ in combinatie met ‘bedrijfscultuur’, gevolgd door ‘waardering/erkenning’ en ‘werk-privé balans/vitaliteit’.

Deze laatste twee worden steeds belangrijker en scoren nog boven ‘salaris’, dat op plek 4 komt.

Banenswitch: belangrijkste factoren

Bij het zoeken naar een nieuwe werkgever blijkt de beloning met 67% ineens wel heel belangrijk, direct gevolgd door ontwikkelingsmogelijkheden (59%). ‘Sfeer en collegialiteit’ worden hier een stuk minder genoemd (32%), omdat dit afwachten is.

Natuurlijk zijn er meer factoren die een rol spelen bij een banenswitch. Andere belangrijke redenen om elders te gaan werken zijn:

X ontwikkelingsmogelijkheden

X dichter bij het werk wonen

X de sfeer

X secundaire arbeidsvoorwaarden

X promotiemogelijkheden

Werkdruk wordt een stuk minder genoemd. Overigens gingen vorig jaar minder werkenden actief op zoek naar een nieuwe uitdaging. Dit percentage daalde van 26% naar 18%.

Een uitgebreidere rapportage van het onderzoek kun je opvragen bij Checkmark. www.checkmark.nl

Moleculaire diagnostiek: 5 belangrijke spelers

De markt voor moleculaire diagnostiek kenmerkt zich door een groot aantal aanbieders. In de Benelux springt er een aantal grotere spelers uit. Die hebben we op een rijtje gezet…

Redactie: Ivo Horn | Fotografie: Adobe Stock

1. Roche Diagnostics

Roche Diagnostics is een divisie van Hoffmann-la Roche in Zwitserland. Het is het grootste biotechbedrijf ter wereld en heeft een leidende positie in de moleculaire diagnostiek. Deze plaats dankt het aan het vroegtijdig verwerven van het octrooi op de PCR-technologie in het begin van de jaren negentig.

Een tweede grote divisie van het bedrijf is Roche Pharmaceuticals gericht op innovatieve nieuwe geneesmiddelen. Roche is ook al meer dan twintig jaar leverancier van de LightCycler, een van de qPCR systemen die veel gebruikt worden in de moleculaire diagnostiek.

Het bedrijf was al vroeg betrokken is bij de ontwikkeling van ‘next generation sequencing’ (NGS) – het op grote schaal sequencen van DNA, bijvoorbeeld een volledig genoom of vele DNA-sequenties tegelijkertijd. Roche levert de reagentia om bibliotheken van DNA-sequenties te maken en levert alle benodigde enzymen op moleculair diagnostisch gebied.

2. Bio-Rad laboratories

Een wereldwijde speler in de moleculaire biologie en biochemie is het Amerikaanse Bio-Rad Laboratories. Veel-gebruikte qPCR systemen (CFX en de opvolgers daarvan) staan in veel moleculair diagnostische- en researchinstellingen. Naast de ontwikkeling van qPCR is Bio-Rad ook een van de aanjagers op het gebied van digitale of ‘digital droplet’ PCR (dPCR). Dit systeem wordt meer en meer toegepast in de moleculaire diagnostiek.

Bio-Rad is naast het moleculair diagnostisch portfolio ook zeer bekend in de laboratoriumwereld vanwege de elektroforese- en chromatografiesystemen. Veel ingezet voor eiwitzuivering en analyse; een groeiend gebied in de moleculaire diagnostiek.

Het bedrijf levert naast bovengenoemde zaken ook software en educatieve kits in de moleculaire biologie. Vanzelfsprekend levert Bio-Rad enzymen die gebruikt worden bij de genoemde apparatuur en die van belang zijn in de moleculaire diagnostiek.

3. Qiagen

Wellicht een van de spelers op de markt die iedere moleculair bioloog wel kent: Qiagen. Dit is namelijk het bedrijf dat vele soorten kits levert voor DNA- en RNA-isolatie uit zeer diverse bronnen (en dat is core business voor moleculair biologen).

Naast deze kolommetjes die Qiagen al sinds de jaren tachtig levert is het bedrijf ook leverancier van moderne systemen als dPCR of benodigdheden voor NGS – next generation sequencing. Vanzelfsprekend is het portfolio aan producten en services veel groter en biedt deze leverancier ook een breed scala aan reagentia enzymen.

4. Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientific is een grote speler in de moleculaire research en diagnostiek. Dit bedrijf biedt alle mogelijke enzymen en reagentia benodigd voor moleculaire werkzaamheden.

Daarnaast is het ook een leverancier van systemen voor NGS en andere moderne technologieën. Voorbeelden zijn de Ion GeneStudio en Ion Torrent, die naast de systemen van bijvoorbeeld Illumina al geruime tijd bestaan.

5. Oxford Nanopore Technologies

Een relatief kleine speler, maar sterk opkomend is Oxford Nanopore Technologies. Dit bedrijf brengt de revolutionaire MinION familie van sequencers op de markt: zeer innovatieve kleine DNA-sequencers die al veel gebruikt worden voor moleculair diagnostische vragen en relatief laag geprijsd zijn.

De instrumenten worden ook in het veld gebruikt en kunnen aan smartphones gekoppeld worden. Het bedrijf levert de apparatuur, reagentia en benodigde software. Ook verzorgt het wereldwijd trainingen met de sequencing apparatuur.

LIMS geeft NKI volledige controle over planning proefdierstudies

Met een nieuw LIMS voor het managen van proefdierstudies kunnen onderzoekers in het proefdierhuis van het Nederlands Kanker Instituut (NKI) nu met één persoon blind randomiseren. Er is met dit studiemanagementsysteem een professionaliseringsslag gemaakt. Data en rapporten zijn een stuk overzichtelijker en altijd up-to-date.

Vanessa Appelman | Fotografie: FOODnote

Met de ingebruikname van een professioneel LIMS kan NKI eindelijk gaan bouwen aan een betrouwbaar en overzichtelijk studiemanagementsysteem voor zijn proefdieronderzoek. Een lang gekoesterde wens gaat hiermee in vervulling. Het instituut was al jaren op zoek naar een goed laboratorium management systeem voor zijn blind gerandomiseerde studies, maar geen pakket leek te voldoen aan de specifieke eisen. Met de vorig jaar geïnstalleerde software blijkt het toch mogelijk: een LIMS met zoveel flexibiliteit waar de in-house IT’er alleen maar van kan dromen.

Van Excel-applicatie naar LIMS

Voor de komst van het LIMS, iLES van iVention, verliep het databeheer met een Excel-applicatie. Op zeker moment liepen

Marieke van de Ven (Head of Mouse Cancer Clinic) en Sander Morrien (Informatiemanager) bij het proefdierhuis van het Nederlands Kanker Instituut (NKI), echter vast op de rigiditeit van hun Excelsheets. Met 120-160 interventiestudies per jaar kampten ze met grote overzichten die niet meer voldeden aan de eisen voor overzichtelijk en foutloos werken.

Studiemanagementsysteem voor proefdieronderzoek

Van de Ven licht de beperkingen van het werken in Excel toe: “De Excelsheets die we hadden gemaakt, waren op zich best goed. Met pop-ups en veel formules. Toch is het beperkend, want je kunt nooit tegelijk in één systeem werken en bij het invoeren en aflezen worden fouten gemaakt, dat blijft mensenwerk. Boven-

Sander Morrien, informatiemanager, sleutelt graag zelf aan het iLES-systeem.

dien moesten er altijd twee personen aanwezig zijn bij het dubbel blind randomiseren; de één met de proefdiermuis in de hand en de ander met de computermuis.”

Morrien haakt hierbij aan: “Wij zochten specifiek naar een studiemanagementsysteem dat een individueel proefdierbehandelplan kan bijhouden en daarnaast kan afzetten tegen het behandelschema van alle proefdieren in dat cohort. Met iLES kan dat nu en we kunnen daarnaast elke behandeling (‘treatment arm’) nauwkeurig, en per tijdspunt, definiëren.”

Complex Programma van Eisen

En dat is een groot voordeel. Want de complexiteit bij de in vivo experimenten van het NKI is dat zij een proefdier pas in een behandelgroep zetten, zodra de tumor een bepaalde grootte heeft. Van de Ven: “Bij veel interventiestudies wordt gewerkt met een vast startmoment voor alle dieren, maar op onze manier is de data realistischer en hoef je minder te werken met gemiddelden. Het genereert alleen wel een heleboel extra parameters en variabelen.” Morrien beaamt dit: “Wij hebben inderdaad een uitgebreid stappenplan met veel kleine stappen, dus ons Programma van Eisen was complex. Toen wij in april 2023 met de implementatie van iLES begonnen, heb ik vaak met iVention om tafel gezeten. De standaardmodules stonden al snel, maar 80% daarvan ging niet voor ons op. Gelukkig kon ik veel zelf aanpassen en was de leverancier altijd bereid om samen aan het systeem te sleutelen.”

Medewerkers betrekken bij de LIMS-implementatie

Een nieuw systeem uitrollen is altijd spannend en kan weerstand bij de medewerkers oproepen. Van de Ven was dat voor: “Daarom hebben we bewust vanaf het begin een aantal van onze biotechnici gevraagd om mee te denken met de wensen voor dit LIMS.”

De onderzoekers waarvoor ze werken, zijn in een latere fase geïnformeerd. Die krijgen alle behandeldata nu in uniforme, nette en professionele rapportages op maat aangereikt. “Dit maakt de data veel overzichtelijker. In de toekomst willen we ook nog grafieken kunnen plotten via het LIMS.”

Direct proefdraaien

Er werd al snel proefgedraaid met de nieuwe applicatie. “We kregen het advies om onze nieuwe studies al direct in het nieuwe systeem te zetten. Dan doe je in het begin veel dubbel werk, maar inmiddels zijn we deze overgangsfase voorbij en staat alles in het nieuwe data management systeem. Nu moet het zich gaan uitbetalen in nauwkeuriger en efficiënter werken”, vult Van de Ven aan.

Nieuwe procedures, minder fouten

Uiteraard is zo’n digitaal systeem voor iedereen nieuw. Zo moesten ook de medewerkers van het proefdierhuis het zich eigen maken. Natalie Proost, facilitair coördinator Mouse Cancer

LIMS specs

X Bedrijf: Nederlands Kanker Instituut / NKI Animal Laboratory

X Productversie: iLES, Continuous Delivery inclusief kosteloze upgrades

X Datum inbedrijfname: april 2023

X Aantal simultane gebruikers: 10-12

X Server: Azure Appservice, Azure SQL Server

NKI’s LIMS voordelen op een rij

X Dubbelblindfunctie in iLES; je kunt met 1 persoon blind meten

X Dieren en kooien nu simpelweg scannen voor de gegevens

X Data en behandelschema’s altijd up-to-date en op elk moment inzichtelijk

X Uniforme en overzichtelijke registratie van de behandeldata

X Professionele rapportages voor de onderzoekers

X Foutenmarge bij invoeren en aflezen is beduidend kleiner

X Labels printen gaat automatisch, niet meer overtypen

X iLES berekent behandeling aan de hand van het gewicht van het dier

X Automatische melding bij afwijkingen

X Eén persoon per flowkast voor behandeling en data-invoer

X Meerdere personen kunnen tegelijk aan hetzelfde protocol werken

‘Je kunt met Excelsheets nooit tegelijk in één systeem werken’

Clinic, deelt haar ervaringen: “We moesten op best veel vlakken aanpassen; onze procedures veranderden, onze vaste routines gingen op de schop en de data zag er opeens anders uit.”

Ze reflecteert: “Ja, het was wel even wennen om te werken met de nieuwe – digitale – schuifmaat om de tumoren op te meten. Daarentegen was het extra chippen van de dieren zo geleerd.”

Genetische karakterisatie

Proost doelt op de teen(koot)knip en de oorknip die bij genetisch gemodificeerde (GM)-muizen dienen voor de identificatie en voor genetische karakterisatie. Bij de oorknip worden één of meer driehoekjes of rondjes uit één of beide oren geknipt of geponst.

Deze methode wordt bij voorkeur ruim vóór de speenleeftijd uitgevoerd. Boeije: “Ja, met het nieuwe systeem is er één groot voordeel: we kunnen geen fouten meer maken bij het aflezen van de oorknip. Dat ging vaak fout bij de 4 en de 7. En wat enorm fijn is, is dat we geen tumormetingen meer hoeven over te typen uit Excel. Zo maken we minder fouten en zijn de resultaten objectiever.”

‘ Wij zochten specifiek naar een studiemanagementsysteem dat een individueel proefdierbehandelplan kan bijhouden’

Data altijd up-to-date

Tijdsbesparing was niet de inzet van de automatiseringsslag. Het borgen van de kwaliteit des te meer. “De controles lijken gevoelsmatig niet sneller,” vervolgt Boeije, “ook al kun je de dieren en kooien nu gewoon scannen. Dat komt doordat we meer moeten aanvinken, doorklikken en keuzes moeten maken. Je vinkt nu een vakje aan na de dagelijkse controle of je markeert een dier met een vinkje voor extra controles tussendoor.”

Proost vult haar aan: “Uiteindelijk kost de rest van het werkproces wel minder tijd. En de data is altijd up-to-date. Je ziet het behandeloverzicht en de behandelgeschiedenis in één oogopslag. Of je krijgt een melding als je een controle vergeten bent of bij een out-of-spec. Want het LIMS doet ook de berekeningen voor ons. Zo loop je aan het einde van de dag toch fijner naar huis, omdat je het gevoel hebt alles meer onder controle te hebben.”

LIMS wensenlijstje

De mogelijkheden zijn met dit studie management systeem enorm toegenomen, legt Morrien uit. “We hebben laatst een resistentiestudie uitgevoerd, waarbij we een stuk of 50 variabelen hadden. Dat had ons voorheen zeker 1000 Excelsheets gekost, maar nu kan ik dat softwaretechnisch in een paar uurtjes opzetten.”

Van de Ven is tevreden over hun stap naar een professioneler systeem en ziet kansen voor de toekomst. “Ik zou graag de zoekfuncties binnen het iLES systeem verder laten uitwerken. Als onderzoekers dan een bepaalde cellijn willen testen, kunnen we nagaan of deze al eerder is gebruikt en wat toen de resultaten waren. Beter vindbare data zorgt uiteindelijk ook voor minder proefdiertesten.”

Natalie Proost Facilitair coördinator Mouse Cancer Clinic

Manon Boeije Facilitair coördinator Imaging Unit

Marieke van de Ven Head of Mouse Cancer Clinic

PCR correct uitvoeren? Controleer je thermal cycler!

PCR-expert Mary Span beantwoordt vijf vragen

over potentiële missers bij de PCR met een belangrijke rol voor het goed functioneren van de thermische cycler, je ‘PCR-machine’.

De gevolgen van foutieve PCR-resultaten liegen er niet om. Om een paar voorbeelden te noemen: een verkeerde diagnose bij een kankerpatiënt, eieren met Salmonella in het winkelschap, of drinkwater besmet met E. coli.

1. Wat kan er fout gaan bij een PCR-test?

Een pcr is een biochemische reactie die exponentieel verloopt, waardoor kleine fouten een groot effect hebben. Een beetje te veel of te weinig reagentia levert al snel incorrecte of negatieve resultaten op. Maar ook het apparaat, de thermal cycler, kan de oorzaak van de verkeerde uitslag zijn.

2. Hoe kan een thermal cycler een foutieve uitslag veroorzaken?

De thermal cycler dient de ingestelde temperaturen nauwkeurig te bereiken en snel hiertussen te kunnen wisselen. Wanneer de thermal cycler te heet wordt leidt dit tot inactivatie van het Taq polymerase-enzym met negatieve PCR-resultaten tot gevolg. Wanneer de thermal cycler te koud blijft kan de reactie niet specifiek verlopen met incorrecte resultaten tot gevolg.

3. Hoe controleer je of een thermal cycler correct werkt?

Het functioneren van een thermal cycler kan beoordeeld worden tijdens een prestatietest. De in 2021 gepubliceerde ISO 20836 beschrijft een gestandaardiseerde methode voor deze prestatietesten.

4. Volstaat een prestatietest volgens de ISO 20836 als metrologisch herleidbare kalibratie?

ISO/IEC 17025 en ISO 15189 geaccrediteerde laboratoria dienen kritische apparatuur metrologisch herleidbaar te kalibreren. De ISO 20836 beschrijft zowel een prestatietest als een metrologisch herleidbare kalbratiemethode voor geaccrediteerde laboratoria.

5. Hoe kun je foutieve uitslagen voorkomen?

Om de kwaliteit te waarborgen dient een laboratorium alle variabelen in het PCR -proces onder de loep te nemen, dus niet enkel de reagentia.

Ontdek tijdens de cursus ‘Kwaliteitsborging bij PCR-technieken’ hoe je tot betrouwbare en valide PCR-resultaten komt door ook ‘vergeten’ variabelen in beschouwing te nemen.

De link naar de cursus is: www.qaducation.nl/product/PCR-technieken

PCR gebruiksmaterialen (Foto: Adobe Stock).

Digitale PCR: absoluut kwantitatief DNA meten

Digitale PCR is een nieuwe vorm van de polymerase kettingreactie om DNA te kwantificeren. En hoe, want dPCR maakt bepaalde moleculaire diagnostiek die tot voor kort lastig was, gemakkelijker. Deze digitale aanpak van PCR lijkt daarmee een belangrijke aanvulling te worden op de standaard PCR en realtime PCR.

dPCR maakt nieuwe wegen vrij in de moleculaire diagnostiek. Zo kun je tumoren onderzoeken en de enkele cellen analyseren die kanker-veroorzakende mutaties bevatten te midden van de vele gezonde cellen. Of je kunt DNA van zeldzame soorten in ecosystemen oppikken.

Redactie: Ivo Horn

Is dPCR een ‘amplificatiebubbel’?

Krijgt dPCR voet aan de grond of is dit een ‘amplificatiebubbel’?

Een hype is het zeker niet. In de afgelopen 15 jaar is de techniek ontwikkeld en de interesse groeit, zo blijkt uit de jaarlijks in PubMed gerapporteerde publicaties.

Dat aantal neemt sterk toe. De methode kent een belangrijk verschil met de standaard- en real time PCR. dPCR amplificeert de DNA-strengen in fysiek gescheiden ruimtes, waarbij elke streng dezelfde kans krijgt om te amplificeren.

In een standaard PCR is dat niet zo: bepaalde DNA-strengen hebben een grotere kans om te amplificeren, omdat er meer van aanwezig zijn. Dit gaat ten koste van de kleinere populatie, vaak interessantere, DNA-strengen. Elke streng zit dus in zijn eigen ‘bubbel’.

Derde generatie PCR

Digitale PCR vertegenwoordigt de derde generatie van PCR en maakt absolute kwantificatie mogelijk op het niveau van moleculen. De mogelijkheden zijn eindeloos: bijvoorbeeld detectie van zeer zeldzame mutaties in liquid biopsies of methylering van DNA.

“Ook tumorcellen en verschillende witte bloedcellen kun je specifiek kwantificeren in DNA-samples van diverse weefsels en lichaamsvloeistoffen”, stelt Wim Zoutman, senior onderzoeker dermatologie in het LUMC en pionier in de dPCR techniek.

Biologische en biomedische toepassingen

Digitale PCR kent al veel biologische en biomedische toepassingen. In 1993 werd de Nobelprijs uitgereikt voor de ontwikkeling van de PCR – nu met DNA-sequencing de meest gebruikte moleculair-diagnostische methode. Met de komst van real time PCR (qPCR), gebaseerd op fluorescentie, was de tweede generatie PCR-technieken geboren. Deze wordt nu dus alweer aangevuld door de laatste ontwikkeling op dit gebied – de third-generation PCR.

‘Je kunt tumorcellen en verschillende witte bloedcellen specifiek kwantificeren in DNA-samples van diverse weefsels en lichaamsvloeistoffen’

dPCR is op alle moleculaire terreinen in te zetten. Zo kun je bijvoorbeeld de aanwezigheid van exotische of bedreigde soorten in zoet water aantonen: hiervoor isoleer je al het DNA uit het water. Het gezochte DNA is soms in heel kleine hoeveelheden aanwezig ten opzichte van het overige aanwezige DNA; dPCR is dan een goede oplossing.

dPCR voor medische diagnostiek

In de medische diagnostiek is in 2016 een methode opgezet om in liquid biopsies (vloeistofbiopsies zoals bloedsamples), het cel-vrije DNA te analyseren op de aanwezigheid van borstkanker met dPCR. De duidelijke resultaten zijn vergelijkbaar met mammografie. De vloeistofbiopsies winnen de laatste jaren aan belang vanwege de waardevolle aanwezige genetische informatie. Recent was er een publicatie over het aantonen van hartschade op genetisch niveau. In circulerend celvrij DNA konden onderzoekers duidelijke aanwijzingen voor schade vinden.

Bepaalde DNA-veranderingen, zoals methyleringen, waren ook met dPCR aantoonbaar. Het LUMC doet op grote schaal onderzoek met dPCR, bijvoorbeeld voor het aantonen van immuuncellen in tumoren.

Figuur 1: een overzicht van digitale PCR. DNA wordt geisoleerd en geamplificeerd in een emulsie. De druppels worden alle geanalyseerd op fluorescentie en vervolgens gekwantificeerd (figuur: Ivo Horn).

Virologen zetten dPCR in om nauwkeurig de hoeveelheid virusdeeltjes in keel/neus-swabs aan te kunnen tonen – een antwoord dat met gangbare PCR-technieken niet verkregen kon worden.

Droplet PCR: druppel voor druppel

dPCR wordt ook wel digital droplet PCR genoemd. Na isolatie van het DNA volgt vermenigvuldiging in een emulsie, gevolg door kwantificering van alle druppels op fluorescentie. Vandaar deze term. Een korte uitleg van de systematiek staat in figuur 1.

‘dPCR wordt ook wel digital droplet PCR genoemd’

Emulsie-PCR is op zich niet nieuw. Waarom is dPCR dan nieuw en waarom wordt de methode digitaal genoemd? Dat zit zo.

Anders dan bij klassieke PCR worden bij dPCR alle DNA-strengen in afzonderlijke ‘hokjes’ geamplificeerd. Dit kunnen fysieke ruimtes zijn, maar vaak zijn het emulsie-druppels. Deze ontstaan door toevoeging van olie. Na juiste berekening en verdunning heeft elke druppel exact één DNA-kopie.

DNA-verdeling volgt Poissonverdeling

Dat is echter niet het hele verhaal. Er zijn ook druppels met 0 of 2 kopieën; een logisch gevolg van de zogeheten Poissonverdeling – een methode uit de kansberekening.

Een voorbeeld van de Poissonverdeling: het aantal mailtjes dat je per uur ontvangt. Gemiddeld komt dat op een bepaald aantal neer, zeg 10, maar er kunnen uren zijn dat er wat minder of meer binnendruppelen. De meeste uren hebben hetzelfde aantal berichten. Als je dat grafisch zou weergeven krijg je de zogeheten klokvormige curve: het meest waarschijnlijke getal vormt de top van de curve.

De Poissonverdeling gaat ook op voor de DNA-verdeling over de druppels. En uit het aantal druppels zonder DNA bereken je de positieve druppels: heb je te veel of te weinig druppels zonder DNA, dan zijn je berekening en je verdunning niet goed geweest. Je hoeft bij dPCR dan ook geen ijklijn te maken, want je berekent met de Poissonverdeling het aantal druppels dat positief is.

qPCR met ja/nee

De uitgevoerde PCR is een standaard qPCR. Maar het grote verschil met een reguliere PCR is dat er met fluorescentie bekeken wordt of het DNA vermenigvuldigd wordt. Kortom, een ja/nee resultaat in plaats van een bepaald getal. Net als de nullen en enen die een computersysteem toekent. Met als voordeel voor de onderzoeker: je meet individuele moleculen.

Een data analyse-file waarin op basis van dPCR negatieve, enkel positieve en dubbel positieve druppels zijn weergegeven. De negatieve druppels zijn zwart. De enkel positieve blauw of groen, afhankelijk van het type DNA dat ze hebben. De dubbel positieve zijn rood, deze druppels hebben beide typen DNA. De kleuren impliceren dat er twee gezonde allelen zijn, twee gemuteerde allelen, of dat er twee allelen zijn die beide verschillend zijn (figuur: Wim Zoutman).

Signaal op elke afwijkende DNA-sequentie

Kun je nu met dPCR exacter meten? Het antwoord is ‘ja’. Bij klassieke PCR worden alle DNA-moleculen gelijk geamplificeerd. Maar de kans om die ene afwijkende DNA-sequentie op te pikken in de aanwezigheid van tienduizenden normale DNA-sequenties is vrijwel nul. Bij dPCR is dat wel mogelijk: de afwijkende sequentie zal altijd een positief signaal geven omdat er geen concurrentie is van andere DNA-sequenties. Want zoals gezegd, elk DNA-molecuul zit in de eigen ‘amplificatie-bubbel’.

Validatie dPCR-methodes

dPCR is nog nieuw en validatie is nog een dingetje. Maar hier wordt aan gewerkt: het is nu wachten op een groot aantal gevalideerde en door de FDA en EMA goedgekeurde dPCR-methodes. Dat zal niet lang meer duren, gezien het grote aantal artikelen en goed uitgewerkte methodes.

Een protocol voor detectie van SARS-CoV-2 heeft al FDA-goedkeuring en wordt door het bedrijf PreciGenome op de markt gebracht. Voor wie meer wil lezen over deze interessante

‘ Kun je nu met dPCR exacter meten? Het antwoord is: ja’

moleculair-diagnostische techniek: er zijn goede reviews (bijvoorbeeld de review van Quan in Sensors, 2018). Bedrijven die dPCR leveren zijn onder andere BioRad en Qiagen.

Kortom, eigenlijk staat er weinig in de weg om dPCR te gaan toepassen. Of er in elk geval vast kennis van te nemen. Het is niet moeilijk te leren – wel dien je ervaring op te doen met de interpretatie. En troubleshooting en optimalisatie zijn uiteraard van belang.

Bronnen

Mauvisseau et al. Scientific Reports 2019; 14064. DOI: 10.1038/s41598-019-50571-9

Uehiro N, et al. Breast Cancer Research 2016;18. DOI: 10.1186/s13058-016-0788-z.

Ren J et al. Journal of Translational Medicine 2022;20. DOI: 10.1186/s12967-022-03234-9.

Zoutman WH et al. Methods in Molecular Biology 2019;1884. DOI: 10.1007/978-1-4939-8885-3_1.

Vasudevan HN et al. Scientific Reports 2021;11. DOI: 10.1038/s41598-020-80715-1.

Quan et al. Sensors 2018, 1271. DOI: 10.3390/s18041271.

In-vitro ontwikkeling van een kweekhuid voor onderzoek aan het genezingsproces van brandwonden (foto: Stichting Proefdiervrij).

Dierproeven versus proefdiervrije modellen

Kweekhuid als proefdiervrij testmodel voor onderzoek

naar brandwonden

Onderzoek naar brandwonden kan tegenwoordig met kweekhuid en zonder inzet van proefdieren. Het onderzoekslab van Brandwondencentrum Beverwijk heeft een protocol ontwikkeld om huidcellen te kweken tot een huidmodel met meerdere huidlagen, namelijk de epidermis en de dermis.

Redactie, fotografie, beeld: Patrick Mulder

Het model is een belangrijk alternatief voor veelal omstreden dierproeven. Door op dit gekweekte huidmodel een brandwond aan te brengen, kunnen onderzoekers verschillende testen uitvoeren om de wondgenezing te bestuderen. Zo kunnen zij het effect van (nieuwe) geneesmiddelen testen om deze vervolgens zo snel als mogelijk voor brandwondpatiënten in te zetten.

Onderzoek brandwonden en wondgenezing

Het menselijk lichaam reageert complex op brandwonden. Verschillende systemen kunnen de reactie op een brandwond namelijk beïnvloeden, waaronder het immuunsysteem en de stofwisseling.

Om dat goed te kunnen onderzoeken is een levend organisme of zijn weefsel en cellen nodig. Voor een betere behandeling van brandwonden is het van belang om meer te weten te komen over:

X wondgenezing

X ontsteking

X infecties

X littekenvorming

Dit is de opmaat naar nieuwe geneesmiddelen die de wondgenezing versnellen en littekenvorming verminderen. Voor brandwondpatiënten betekent dat een kortere ligduur in het ziekenhuis en minder complicaties. Dit onderzoek wordt ondersteund door de Nederlandse Brandwonden Stichting en Stichting Proefdiervrij.

Complexe regelgeving bemoeilijkt patiëntenonderzoek

Onderzoek bij brandwondpatiënten is lastig vanwege de complexe regelgeving. Onderzoekers kunnen bloed en biopten, zoals verbrande huid, niet zomaar bestuderen. Zo is goedkeuring nodig van onder andere de Medische Ethische Toetsings Commissie

De volgende stappen zijn van toepassing om huidcellen te verkrijgen:

1. Afsnijden van de toplaag van de huid met behulp van een dermatoom (elektrisch chirurgenmes)

2. De bovenste huidlaag, de epidermis, scheiden van de daaronder gelegen huidlaag, de dermis, met behulp van het enzym dispase

3. Keratinocyten isoleren uit de epidermis door deze laag in kleine stukjes te knippen en het te behandelen met het enzym trypsine.

4. Fibroblasten verkrijgen uit de dermis door deze laag in kleine stukjes te snijden en het enzym collagenase hieraan toe te voegen.

5. De keratinocyten en fibroblasten direct gebruiken voor het maken van een huidmodel of opslaan in vloeibare stikstof tot gebruik.

(METC). Ook moet elke betrokken patiënt bekend zijn met het onderzoek en goedkeuring geven om hieraan mee te werken. Naast de regelgeving wordt onderzoek bij patiënten bemoeilijkt door het plotselinge ontstaan van brandwonden. De waardes van vlak voor het brandwondenletsel, de baseline metingen, ontbreken daarom en daarmee het vergelijkingsmateriaal.

Ook de variatie tussen patiënten en hun brandwonden maakt het vergelijken per casus lastig. En zelfs als er goedkeuring van patiënten is, spelen trage inclusies vanwege het een geringe aantal patiënten per jaar het onderzoek parten. Het is daarom logisch dat onderzoekers naar alternatieven zoeken voor het traditionele onderzoek.

Relevant maar ethisch onwenselijk

Zijn proefdieren dan de juiste manier om onderzoek te doen? Biologisch gezien zijn dierproeven heel relevant en kunnen deze experimenten bijdragen aan een beter begrip van brandwonden. Een groot voordeel van experimenten met dieren ten opzichte van onderzoek bij mensen is dat dierproeven goed te standaardiseren zijn.

Je kunt bij dieren namelijk steeds dezelfde soort brandwond aanbrengen, bijvoorbeeld een contactverbranding met een soldeerbout van 80 °C. Hierdoor ontstaat zo min mogelijk variatie in de experimenten. Daarnaast zijn de resultaten gemakkelijk vergelijkbaar met baselinewaardes of een geschikte controlegroep.

Alhoewel onderzoek bij dierproeven met een rechtvaardige onderzoeksvraag en een juiste opzet toegestaan zijn, zijn steeds meer ethische bezwaren ontstaan bij de uitvoering hiervan. Genoeg reden om, waar mogelijk, te werken aan het vervangen, verminderen en verfijnen van dierexperimenten, de zogeheten 3Vs.

Proefdieren geen ideale modeldieren…

Een andere beperkende factor van proefdieronderzoek is dat dieren belangrijke verschillen vertonen met de mens. Onderzoek naar brandwonden gebeurt veelal met knaagdieren, zoals ratten en muizen.

Echt geschikt om de reactie op brandwonden na te bootsen zijn die niet vanwege verschillen in:

X de genetische opbouw

X het afweersysteem

X de samenstelling van cellen

Zo verloopt ook de wondgenezing en littekenvorming bij deze knaagdieren anders dan bij mensen. Die genezing verloopt voornamelijk door het samentrekken van de wondranden, terwijl dit bij mensen gebeurt door het opvullen van de wond met nieuwe huidcellen. Hierdoor houden knaagdieren ook minder littekens over dan mensen.

Proefdieren die betere gelijkenissen vertonen met de mens zijn bijvoorbeeld varkens. Maar experimenten met deze dieren zijn erg kostbaar en is vaak maar toegestaan op een klein aantal.

Proefdieren zijn ook vrij steriel gehuisvest, waardoor de afweer van deze dieren anders is dan in een normale omgeving door de afwezigheid van ziekteverwekkers. Het is dus tijd voor onderzoek met een model dat beter lijkt op de mens, zonder gebruik te maken van dieren.

Kweekhuid als proefdiervrij alternatief

Het gebruik van kweekhuid is een veelbelovend alternatief voor dierproeven. Omdat kweekhuid gemaakt is van menselijke cellen

‘Genoeg reden om te werken aan het vervangen, verminderen en verfijnen van dierexperimenten, de zogenaamde 3Vs’

Voor het kweken van het huidmodel zijn de volgende stappen nodig:

1. Breng de fibroblasten aan op een matje gemaakt van collageen. Dit collageen-matje biedt houvast voor de cellen. Een medium met voedingsstoffen voedt deze cellen en zorgt dat ze groeien en een dermis vormen.

2. Voeg de keratinocyten na vier dagen toe aan het collageenmatje met de fibroblasten. De keratinocyten zullen ook gaan hechten aan het matje.

3. Na zeven dagen is het tijd om de bovenkant van het model bloot te stellen aan de lucht (air-exposed). Door de blootstelling aan de lucht, zoals ook bij echte huid, kan de epidermis zich vormen.

4. Na ongeveer 22 dagen is de kweekhuid ontwikkeld en is deze klaar voor gebruik in experimenten.

wordt de juiste studiepopulatie onderzocht. Met kweekhuid als model kunnen onderzoekers dus bestuderen hoe menselijke cellen reageren op bepaalde omstandigheden of stimuli.

Kweekhuid kent al toepassingen in het onderzoek naar huidziekten waaronder kanker, psoriasis en atopische dermatitis. Daarnaast zijn deze modellen ook geschikt voor cosmetisch onderzoek. Dit mag sinds 2013 al niet meer met proefdieren.

Huidbiopten

en proefdieronderzoek versus kweekhuidonderzoek

De modellen van kweekhuid bieden inmiddels een belangrijk proefdiervrij alternatief voor onderzoek naar brandwonden. Net zoals bij proefdieren zijn experimenten met kweekhuid gestandaardiseerd en zijn de juiste controles beschikbaar, zoals niet verbrande modellen. Daarnaast zijn de ethische bezwaren ook drastisch minder en zijn de regels voor gebruik een stuk soepeler.

Kweekhuid voor brandwondenonderzoek

Door een brandwond aan te brengen op kweekhuid is het mogelijk om wondgenezing te bestuderen. Het huidmodel dient ook als basis voor onderzoek naar ontsteking, infecties en littekens bij brandwonden.

De ontstekingsreactie bij brandwonden is na te bootsen door ontstekingscellen aan het model te voegen. Infecties nabootsen

kan door bacteriën toe te voegen aan het model.

Dit huidmodel is ook een middel om geneesmiddelen te kunnen testen. Met als doel tot een betere behandeling van brandwonden te komen. Kortom, kweekhuid biedt genoeg mogelijkheden voor onderzoek naar brandwonden.

Nadelen van kweekhuid

Helaas kleven eraan het gebruik van kweekhuid ook nadelen. Zo is drie weken kweektijd best lang wachten om een experiment in te kunnen zetten. Daarnaast zijn de kosten van het arbeid en de materialen op dit moment redelijk hoog. Wel zullen de kweektijd en kosten dalen, naarmate deze techniek zich verder doorontwikkelt. Aan ander minpunt is dat nog niet elke situatie

‘ Kweekhuid biedt genoeg mogelijkheden voor onderzoek naar brandwonden’ ‘ Het testen van geneesmiddelen op kweekhuid kan een groot aantal proefdieren besparen’

van het menselijk lichaam in dit stadium volledig is te simuleren in het huidmodel, omdat bepaalde onderdelen missen.

Het toevoegen van bijvoorbeeld:

X haren

X bloedsomloop

X ontstekingscellen

X zenuwen

X zweetklieren

is essentieel om het model nog representatiever te maken.

Ethisch verantwoorde geneesmiddelenontwikkeling

Het testen van geneesmiddelen op kweekhuid kan een groot aantal proefdieren besparen. Voor de toekomst is het daarom van belang dat onderzoekers en beoordelaars van geneesmiddelen, zoals het College ter Beoordeling van Geneesmiddelen (CBG) en het Europees Medicijn Agentschap (EMA), kweekhuid erkennen als legitiem testmodel.

Het gebruik van kweekhuid is een belangrijke stap richting proefdiervrij onderzoek naar brandwonden, met de potentie om stappen te zetten in de gestandaardiseerde en ethisch verantwoorde benadering van geneesmiddelenontwikkeling.

van een DNA-reparatie (Wikipedia).

Van ligase tot polymerase: moleculair gereedschap in de diagnostiek

Ligases, sequentie-specifieke restrictie-enzymen, Taq polymerases en nu de specifieke CRISPR-enzymen zoals CAS9. Wanneer gebruik je wat voor je moleculaire diagnostiek, wie zijn de leveranciers en wat kosten ze?

Ivo Horn

Sinds de ontwikkeling van recombinante technieken in de jaren zeventig van de vorige eeuw zijn enzymen niet meer weg te denken in de moleculaire biologie en de daaruit ontstane moleculaire diagnostiek. Welke verdienen onze aandacht en waar kunnen we deze krijgen? En, niet onbelangrijk, tegen welke prijzen?

Endonucleasen

Enzymen die we nog steeds gebruiken in klassieke RFLP’s (om DNA-varianten aan te tonen) zijn de restrictie-enzymen of endonucleasen – er zijn meer dan 3000 typen. Als we een standaard endonuclease nemen, zoals ‘XhoI’, dan kunnen we dat eenvoudig vinden bij leveranciers als Roche Diagnostics, Sigma Aldrich of New England Biolabs en vele anderen. Lettend op de prijs kost het restrictie-enzym minder dan 2 eurocent per reactie (zie bijvoorbeeld Restriction Enzymes | Thermo Fisher Scientific). Dat is anders voor een wat ‘unieker’ enzym zoals AarI, dat boven de 30 eurocent per incubatie kost

‘ Prijzen van ligase schommelen behoorlijk. Shoppen en vergelijken heeft zin’

Visual

Shoppen en vergelijken, bijvoorbeeld via Biocompare | The Buyer’s Guide For Life Scientists heeft zin (beeld: Marjan Hammink).

Ligase

Een ligase is een enzym dat stukken DNA aan elkaar plakt. Veel gebruikt in de moleculaire diagnostiek en dus veel grote leveranciers voor dit enzym. Prijzen per reactie zitten onder de 10 eurocent en verschillen behoorlijk. Ligase wordt vaak geleverd in een kit; iets dat ook geldt voor andere moleculaire enzymen. Kijk bijvoorbeeld bij Search – BIOKÉ of andere grote leveranciers voor actuele prijzen.

RNA

Een veelgebruikt enzym is reverse transcriptase en het is afkomstig van virussen. Het enzym vertaalt RNA naar DNA en zorgt er zo voor dat een virus onze cellen kan gebruiken voor DNA-amplificatie.

Veel gebruikt dus en daarom ook vele leveranciers. Prijzen schommelen rond de 15 eurocent per reactie. Shoppen en vergelijken, bijvoorbeeld via Biocompare | The Buyer’s Guide For Life Scientists heeft zin.

Taq polymerase

De meest toegepaste chemische reactie in de moleculaire biologie is PCR, met als nieuwste ontwikkeling digitale PCR of dPCR. Het bijbehorende enzym is Taq polymerase. Een Taq-reactie

‘ Een Taq-reactie kost je zo’n 20 cent of meer; koop je een ‘hot-start’-enzym, dan praten we over het dubbele’

kost je zo’n 20 cent of meer; koop je een ‘hot-start’ enzym, dan praten we over het dubbele. Taq is eenvoudig verkrijgbaar via bijvoorbeeld VWR, Thermo Fisher of CustomBiotech from Roche. Roche had jarenlang het patent op de PCR-methode, maar de concurrentie is nu moordend.

Isothermale DNA-amplificatie

Een speciaal enzym dat in de amplificatie van DNA een rol speelt is BST polymerase. Dit enzym kan bij gelijkblijvende temperatuur in een speciale assay (Loop-mediated isothermal amplification, kortweg: ‘LAMP’) DNA vermenigvuldigen. Een kostbaar PCRapparaat is niet meer nodig. Het enzym wordt geleverd door de eerdergenoemde bedrijven en is iets duurder per reactie dan Taq polymerase (vanaf 43 cent per reactie). LAMP is een oudere techniek, maar wordt toch steeds meer gebruikt.

CRISPR-CAS

Om een goede DNA-editing op te zetten – de methoden voor moleculaire diagnostiek zijn volop in ontwikkeling – heb je het CAS9 of een verwant enzym nodig. Het enzym zelf is niet zo duur, maar het vergt wel wat kennis om een goede CRISPR assay te ontwikkelen.

Volg het WoTS-seminar

‘Kwaliteit, hoezo belangrijk?’ en leer alles over kwaliteitsborging

Tijdens de World of Industry, Technology & Science vertellen experts van Kiwa, Lab-QAcademy en VSL hoe de diverse partijen samenwerken om kwaliteit te waarborgen. Bezoek het seminar en kom alles te weten over de goedwerkende, Nederlandse kwaliteitsinfrastructuur.

Redactie: LABinsights

De kwaliteitsinfrastructuur in Nederland omvat een uitgebreid netwerk van organisaties, instituten en systemen die zich bezighouden met het waarborgen van de kwaliteit en veiligheid van producten, diensten en processen. Dankzij dit netwerk weet je als consument aan de pomp dat de getankte liters benzine ook écht kloppen, en kun je erop vertrouwen dat de wegen waarop je rijdt veilig zijn.

Normeringen, testen en certificeren

Kwaliteit heeft dus invloed op ons dagelijkse leven en is van groot maatschappelijk belang. Maar hoe zit deze wereld van normeringen, testen en certificeren precies in elkaar? Ties Joosten, directeur Infra & Sport bij Kiwa en voorzitter van branchevereniging Fenelab vertelt tijdens de World of Industry, Technology & Science meer over de werking van de kwaliteitsinfrastructuur. “Kwaliteit wordt gewaarborgd door een driehoek die bestaat uit normalisatie instellingen, TIC-bedrijven en de Raad voor Accreditatie. Normen worden opgesteld door bijvoorbeeld de NEN of de Vereniging van Schemabeheerders. De TIC-bedrijven testen, inspecteren en certificeren volgens de opgestelde normen en de Raad voor Accreditatie controleert of het resultaat van de testbedrijven betrouwbaar is.”

Gloednieuwe Kiwa-laboratorium

Als TIC-bedrijf is Kiwa Infra en Sport verantwoordelijk voor kwaliteitscontroles van de mobiliteitsinfrastructuur en sportfaciliteiten in Nederland. In het gloednieuwe laboratorium in Apeldoorn testen ze een diversiteit aan producten en diensten. Ties: “Er wordt hier van alles getest, van gasleidingen tot elektrische apparaten en sportvelden.”

Wil je meer weten? Volg dan op donderdag 26 september van 10:00 tot 11:30 kosteloos het seminar ‘Kwaliteit, hoezo belangrijk?’ Schrijf je in voor een bezoek aan de beurs en deelname aan het seminar via www.wots.nl.

X De grootste laboratoriumbeurs in de Benelux met ruim 150 exposanten;

X Actuele thema’s om je kennis te vergroten;

X Praktische informatie waarmee je zelf direct in je lab aan de slag kan gaan;

X Netwerken met vakgenoten

WoTS 2024 World of Laboratory

Jaarbeurs Utrecht, hal 7 24 t/m 27 september

Dinsdag t/m Donderdag: 09.30 – 17.00 uur

Vrijdag: 09.30 – 15.30 uur

Schrijf je nu in via: www.wots.nl

Tip: houd de website ook in de gaten voor informatie over de seminars en overige beursprojecten.

Snelle, nauwkeurige, veelzijdige enzymatische metingen

De Biosan HiPo MPP-96 Microtiterplaat Reader biedt snelle, nauwkeurige en veelzijdige enzymatische metingen voor laboratoriumonderzoek. Deze moderne reader voert absorptie- en fluorescentiemetingen uit, geschikt voor diverse toepassingen zoals enzymatische assays en celkweekmonitoring. De HiPo beschikt over een 8-kanaals fotometer die 96-wells-platen binnen 5 seconden kan uitlezen: ideaal voor eindpunt, kinetiek en multi-label methoden.

De gebruiksvriendelijke interface en aanpasbare software van de HiPo ondersteunen zowel kwalitatieve als kwantitatieve berekeningen. Er zijn tot 12 verschillende tests per plaat mogelijk. Gebruikers kunnen protocollen, gegevensanalyse en rapportage aanpassen aan hun specifieke behoeften en voorkeuren.

Daarnaast kan de software verbinding maken met het laboratoriuminformatiebeheersystemen (LIMS) en cloudgebaseerde platforms; dit bevordert samenwerking en gegevensuitwisseling. Hierdoor kunnen onderzoekers

Betrouwbaar homogeniseren, emulgeren, suspenderen en mengen

VELP introduceert de OV 725 Digital, een geavanceerde laboratoriumhomogenisator voor het betrouwbaar homogeniseren, emulgeren, suspenderen en mengen van cosmetica, voedingsmiddelen, farmaceutische producten en biologische weefsels. De homogenisator biedt reproduceerbare prestaties en nauwkeurige resultaten dankzij digitale precisie en innovatieve veiligheidsfuncties.

De OV 725 Digital heeft een krachtige borstelloze motor voor een lange levensduur en minimaal onderhoud, terwijl het lage geluidsniveau het werken aangenamer maakt. Met het intuïtieve 4-cijferige LED-display en een comfortabele startknop kunnen gebruikers de snelheid nauwkeurig instellen tussen 2.000 en 25.000 tpm. Met de innovatieve digitale timer kan de gebruiker runs zonder toezicht uitvoeren, wat handig is voor het verwerken van een groot aantal laboratoriummonsters in serie.

De homogenisator bevat speciale alarmen die de gebruiker waarschuwen voor potentiële risico’s zoals onjuiste installatie of ontbrekend dispergeergereedschap, oververhitting en motorstoringen. Deze functies maken de OV 725 Digital tot een zorgeloos functionerende homogenisator, ideaal voor toepassingen waar nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid essentieel zijn.

De Biosan HiPo MPP-96 Microtiterplaat Reader (foto: Wilten Instrumenten).

experimenten op afstand volgen en blijven ze verbonden en geïnformeerd, ongeacht hun locatie.

Met de Biosan HiPo MPP-96 Microtiterplaat Reader zijn onderzoekers verzekerd van snelle, nauwkeurige en veelzijdige enzymatische metingen. Dit vereenvoudigt het onderzoek.

Wilten Instrumenten, +31 76 5086500 natasja.vanest@wilten.nl, www.wilten.nl

De eenvoudige installatie van het dispergeergereedschap draagt bij aan de moeiteloze bediening. In combinatie met de lange levensduur zorgt dit voor een betrouwbare en efficiënte werking.

Salm en Kipp, +31 346 269090 info@salm-en-kipp.nl, www.salmenkipp.nl

OV 725 Digital laboratoriumhomogenisator

De

van VELP (foto: Salm en Kipp).

PCR-station ISO klasse 5

De ‘Circulaire PCR650’ is een werkstation dat een veilige en effectieve omgeving biedt voor het verwerken van PCR en andere steriele monsters. Een schone-lucht-gordijn en sterilisatie met UV-licht minimaliseren het risico van kruisbesmetting. Met vier individuele tijdfuncties en een automatische UV-uitschakeling na een vooraf ingestelde tijd, vernietigt het effectief verontreinigend DNA en RNA.

Het werkstation voldoet aan de ISO Klasse 5 cleanroom-classificatie en heeft een verticale laminaire luchtstroom met HEPA-filter voor optimale luchtzuiverheid. De ruime, steriele werkopening en lichtgewicht deur geven gemakkelijke toegang en voorkomen blootstelling aan UV-licht. De UV-lamp zorgt voor effectieve decontaminatie, terwijl energiezuinige ledverlichting helder zicht biedt op het werkgebied.

Met afmetingen van 650x560x875 mm en een ruim werkgebied

Veilig vriesdrogen van API’s

Teclen heeft een oplossing ontwikkeld voor het verpakken van actieve farmaceutische ingrediënten (API’s) tijdens het vriesdrogen. Het speciale Lyoprotect-membraan maakt productverlies en verontreiniging door deeltjes of ziektekiemen onmogelijk. Tijdens de sublimatiefase kan de damp ongehinderd ontsnappen door het hydrofobe membraan, zodat de normale vriesdroogparameters blijven gelden bij dezelfde droogresultaten.

Met deze verpakkingen kunnen farmaceutische bedrijven zich volledig richten op de ontwikkeling van API’s en formuleringen, zonder zich zorgen te hoeven maken over contaminatie of productverlies.

De ProtoCOL3HD kolonieteller (foto: Wilten Instrumenten).

Het Lyoprotect-membraan van Teclen (foto: Salm en Kipp).

Circulaire PCR650 werkstation (foto: DUPA).

LAB AGENDA

BEURS, CONGRES, SEMINAR

25-26 september

Cleanzone, Frankfurt (DE) cleanzone.messefrankfurt.com

26-29 september

WoTS fhi.nl/wots

CURSUSSEN

27 juni

Opslag van gevaarlijke stoffen op het lab Avans+, www.avansplus.nl

Vanaf 3 september

Opleiding Basischemie niveau 3 Avans+, www.avansplus.nl

Vanaf 3 september

Klinische chemie

CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Vanaf 3 september

Post-hbo Cursus Molecular and Cell Biology HAN_University of Applied Science, www.hanuniversity.com

4, 5, 18 en 19 september

Praktische statistiek voor het laboratorium QAducation, www.qaducation.nl

Vanaf 5 september

Basischemie niveau 4 (havo) Avans+, www.avansplus.nl

Vanaf 6 september

Toegepaste chemie Avans+, www.avansplus.nl

Vanaf 6 september

Fysisch-chemische eigenschappen van organische verbindingen Avans+, www.avansplus.nl

9 september

ISO 15189:2022 praktisch interpreteren QAducation, www.qaducation.nl

9 september

ISO/IEC 17025:2017 praktisch interpreteren QAducation, www.qaducation.nl

Vanaf 10 september

Leiderschap in het lab

CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Vanaf 10 september

Basis histotechniek (online)

CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Vanaf 10 september

Moleculaire biologie (basis)

CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

10 september

Inspectienorm ISO 17020:2012 praktisch interpreteren QAducation, www.qaducation.nl

16-18 september

Inleiding in de capillaire GC (niveau 1) Avans+, www.avansplus.nl

16 september

Risicogebaseerd denken QAducation, www.qaducation.nl

Vanaf 17 september

Bacteriologie, achtergronden en diagnostiek CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Vanaf 17 september

Cursus Bloedbankkunde HAN_University of Applied Science, www.hanuniversity.com

Vanaf 17 september

Cursus Kwaliteitszorg in het laboratorium HAN_University of Applied Science, www.hanuniversity.com

17 september

Kwaliteitszorg vanuit managementperspectief QAducation, www.qaducation.nl

23 september

NEN-EN-ISO/IEC 17065: 2012 praktisch interpreteren QAducation, www.qaducation.nl

24 september

Kwaliteitsanalyse van real-time PCR amplificatiecurven CBD - Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Meer agenda op www.labinsights.nl/evenementen

X Beursspecial WoTS 2024: alles wat je moet weten voor een geslaagd beursbezoek

X Publicatie Reeks Gevaarlijke stoffen: dit zijn de veranderingen in de nieuwe PGS

X De belangrijkste primers op een rij: welk restrictie-enzym zet je het beste in?