Celkweekmodellen

Celkweekmodellen zijn in vitro systemen waarin cellen onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden worden gekweekt om biomedisch onderzoek te ondersteunen. Ze vormen een vereenvoudigde representatie van weefsel- of orgaanfunctie en worden gebruikt om cellulaire processen, geneesmiddelresponsen en ziektemechanismen te bestuderen, zonder directe dier- of menselijke proeven.

Voorbeelden zijn primaire cellen die direct uit weefsels worden verkregen, immortaile (continu) cellijnen zoals HeLa en HEK293, en geavanceerdere 3D-cultuursystemen zoals organoïden en spheroids. Ook organoïden die uit menselijk weefsel komen en organen-op-een-chip-technologie bestaan, die microfluidische systemen combineren met celkweek. Induced pluripotente stem cells (iPSCs) kunnen worden gebruikt om patiënt-specifieke modellen te genereren.

Toepassingen omvatten geneesmiddel-screening, toxiciteitsbeoordeling, studie van cel- en signaalroutes en modellering van ziekten zoals kanker, neurodegeneratieve aandoeningen en aandoeningen van de darmbarrière. Ze spelen ook een belangrijke rol in gepersonaliseerde geneeskunde en mechanistische onderzoeken.

Voordelen zijn onder meer gecontroleerde omgevingsomstandigheden, reproduceerbaarheid en het gebruik van menselijke cellen. Beperkingen omvatten het ontbreken van volledige weeforgaanstructuur, gebrek aan interacties met immuuncellen en stromale componenten, en verschillen met in vivo fysiologie. Complexere 3D-modellen brengen hogere kosten en technische uitdagingen met zich mee.

Recente ontwikkelingen richten zich op 3D-geavanceerde modelsystemen, organoïden, microfluidische organen-op-een-chip-technologie en gerichte genetische bewerkingen om ziektemodellen realistischer te maken en screening efficiënter. De interpretatie van resultaten uit celkweekmodellen moet altijd aansluiten bij de context van in vivo studies en regelgeving.