Holland's Next Embryo Model

Een embryo-model is een kunstmatig embryo dat in het lab gemaakt wordt. Onderzoekers gebruiken daarvoor geen eicel en een zaadcel, maar bijvoorbeeld huidcellen. Van die menselijke huidcellen maken onderzoekers stamcellen. Stamcellen zijn cellen die nog tot alle celtypes kunnen uitgroeien. Van spiercel tot levercel. Als ze de stamcellen bij elkaar doen, ontstaat spontaan een klein klompje dat veel lijkt op een embryo, een paar dagen na de bevruchting.

Een embryo ontwikkelt zich in verschillende fases. De embryo-modellen bootsen die verschillende fases na. Bijvoorbeeld het moment waarbij celtypes zoals bloed-, hart en spiercellen ontstaan. Deze fase start normaal twee weken na de bevruchting en duurt twee weken. Het wordt ook wel de gastrulatiefase genoemd. Het embryo-model dat deze fase nabootst, noemen we een gastruloïde. Gastruloïden bevatten niet alle weefsels die een echt embryo wel heeft. Zo kiezen wetenschappers er bijvoorbeeld vaak voor dat er geen hersenen kunnen ontstaan. En doordat de modellen geen placenta kunnen vormen, ontstaat er al snel een zuurstoftekort.

Onderzoekers maken ook modellen die lijken op embryo’s in de blastulafase: de fase dat het embryo zich in de baarmoeder nestelt. Dit gebeurt normaal ongeveer vijf dagen na de bevruchting.

Bij veel ivf-trajecten gaat het mis bij die innesteling. Om te onderzoeken waarom dit gebeurt gebruiken wetenschappers blastoïden. Sommige blastoïden bevatten alle weefsels die een echt embryo ook heeft, maar de meeste modellen missen onderdelen die een embryo nodig heeft om te overleven, zoals een dooierzak.

Onderzoekers werken ook aan eicel- en zaadcelmodellen, gemaakt van stamcellen. Met behulp van deze modellen leren ze meer over de ontwikkeling van geslachtcellen en hopen ze erachter te komen wat de oorzaken zijn van onvruchtbaarheid.

Embryo-modellen kunnen ons dus onder andere leren wat er met een menselijk embryo gebeurt in de fase na de innesteling van het embryo in de baarmoeder. Op die manier hopen onderzoekers uiteindelijk behandelingen te ontwikkelen die de slagingskans van ivf vergroten. Ook leren ze door de modellen meer over de belangrijke gastrulatiefase en hopen daarmee bijvoorbeeld meer te weten te komen over hoe bepaalde bloed- en spierziektes en hartaandoeningen ontstaan. 

Bovendien kunnen de modellen helpen om te ontdekken of bepaalde medicijnen gevaarlijk zijn om te gebruiken tijdens de zwangerschap. Dierproeven geven daar niet altijd voldoende antwoord op. Een berucht voorbeeld is het middel softenon dat bij zwangere vrouwen misselijkheid tegenging, maar voor ernstige afwijkingen bij hun baby’s zorgde. Die effecten waren niet opgepikt tijdens dierproeven.

Zonder modellen zijn onderzoekers aangewezen op proefdieren zoals muizen. Maar de ontwikkeling van muis en mens komt niet helemaal overeen. Muizenembryo’s ontwikkelen zich bijvoorbeeld veel sneller. De totale zwangerschap bij een muis duurt drie weken, bij de mens zijn dat er veertig.

Een andere optie voor onderzoekers zijn zogeheten restembryo’s die over zijn na een ivf-behandeling. Mensen die een ivf-traject doorlopen kunnen deze embryo’s aan de wetenschap doneren. Hoewel onderzoek met deze restembryo’s heel nuttig is, kleven er ook nadelen aan. Zo zijn er relatief weinig beschikbaar en zijn ze niet altijd van topkwaliteit.

Bovendien mogen Nederlandse wetenschappers de restembryo’s na veertien dagen niet meer in het lab in leven houden vanwege de Embryowet. Terwijl dan de cruciale gastrulatiefase begint, waarin alle celsoorten zich ontwikkelen.

Sommige ouders doneren een geaborteerd embryo aan de wetenschap. Omdat vrouwen vaak pas na een aantal weken weten dat ze zwanger zijn, zijn deze embryo’s meestal al minimaal 28 dagen oud. En dat is weer te laat voor onderzoek naar de gastrulatiefase.

Medisch-ethisch onderzoekers willen weten hoe burgers naar deze embryo-modellen kijken. Welke argumenten en waarden vinden mensen belangrijk als het gaat om onderzoek met en naar embryo-modellen?

Binnen de wetenschap voeren ethici discussies over de vraag of bijvoorbeeld een kloppend groepje cellen een hartje te noemen is.

De ontwikkelingen in dit vakgebied gaan razendsnel. Afgelopen zomer maakten Israëlische onderzoekers een compleet embryo-model dat er bijna hetzelfde uitziet als een natuurlijk embryo van 14 dagen oud. Het gaf zelfs het HCG-hormoon af; het hormoon waardoor een zwangerschapstest positief kleurt.

Nu de ontwikkelingen in zo’n hoog tempo gaan, is het wachten op het eerste volledige model dat langer dan dag 14 in leven blijft. Voor embryo-modellen zijn er nog geen regels. Dat komt omdat onze huidige Embryowet afkomstig is uit 2002. Destijds konden wetenschappers nog geen embryo-modellen maken. De Embryowet bevat regels over welk onderzoek we wel en niet mogen doen en wat de definitie van een embryo is. In 2022 liet minister Ernst Kuipers van Volksgezondheid, Welzijn en Sport weten de wet te willen wijzigen. Als die wijzigingen doorgaan, worden alle ‘op embryo-gelijkende structuren (ELS)’, en dus ook de modellen uit dit artikel, opgenomen in de wet.

Alle argumenten, vragen en zorgen die deelnemers van Holland’s Next Embryo Model hebben worden verzameld in een onderzoeksrapport. De deelnemers hebben dus een stem in het ethisch onderzoek naar embryo-modellen en geven indirect input aan het Ministerie van VWS dat werkt aan de herziening van de Embryowet.

Het Rathenau Instituut en NEMO Kennislink zijn de initiatiefnemers en werken samen met onderzoekers van Erasmus Medisch Centrum, Erfocentrum, Hubrecht Instituut, Leiden Universitair Medisch Centrum, Maastricht University, Netherlands Heart Institute, Radboud Universiteit, Universitair Medisch Centrum Utrecht en Vrije Universiteit Amsterdam. Het project is mogelijk gemaakt door ZonMw.

Holland’s Next Embryo Model bezoekt allerlei festivals door het hele land en is te zien op:

Libelle en Margriet Zomerweek 23 t/m 29 mei;
Zwarte Cross 18 t/m 21 juli;
Lowlands 16 t/m 18 augustus;
Innovate Experience 17 en 18 oktober