Robots kunnen worden ingezet om de productie van menselijke mini-organen, afgeleid van stamcellen, te automatiseren. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers aan de University of Washington en de University of Michigan. De onderzoekers zeggen dat het vermogen om zogenaamde organoïden snel op massale schaal te produceren, een belangrijke belofte inhoudt om het gebruik van mini-organen bij basisonderzoek en de ontdekking van geneesmiddelen uit te breiden.

Het systeem werd getest bij de productie van nier-organoïden, waaronder modellen die tot een mogelijke behandeling van polycystische nierziekte zouden kunnen leiden.

Nieuw wapen

“Robots zijn een nieuw geheim wapen in de strijd tegen ziektes”, zegt hoofdonderzoeker Benjamin Freedman, professor regeneratieve geneeskunde aan de University of Washington. “Structuren voor biomedisch onderzoek worden traditioneel geproduceerd in een tweedimensionaal model, waardoor echter overdreven simplistische resultaten worden bekomen.”

“De voorbije jaren is men er wel in gelukt om stamcellen tot meer complexe, driedimensionale structuren uit te bouwen. Dit zijn mini-organen of organoïden, die lijken op rudimentaire organen en zich in veel opzichten ook als een menselijk orgaan gedragen.”

“Organoïden zijn ideaal voor biomedisch onderzoek, maar massaproductie vormt een belangrijke uitdaging”, benadrukt professor Freedman. “Het vermogen om organoïden massaal te produceren mag dan ook één van de meest opwindende potentiële toepassingen van de nieuwe robottechnologie worden genoemd.”

“De robots zijn in staat om bij de productie van de organoïden een snelheid te ontwikkelen die een grote indruk zou hebben gemaakt op de lopende band van Henry Ford. Bovendien wordt bij een robot ook het probleem van vermoeidheid, die tot cruciale fouten kan leiden, vermeden. Er bestaat geen enkele twijfel dat voor deze repetitieve en monotone taken robots veel beter geschikt zijn dan mensen.”

Geneesmiddelen

De onderzoekers slaagden er ook in robots op te leiden om de geproduceerde robots te analyseren. “Op deze manier wordt een beter inzicht verkregen in de karakteristieken van deze organoïden en kan een basis voor verdere verbeteringen worden gelegd”,  aldus Freedman.

De onderzoekers zeggen daarbij inmiddels een techniek te hebben ontdekt om het aantal bloedvatcellen in de organoïden sterk uit te breiden. Tevens werd de nieuwe techniek al ingezet bij de zoektocht naar potentiële geneesmiddelen tegen een aantal complexe aandoeningen.

Onder meer werden daarbij mutaties gecreëerd die aanleiding kunnen geven tot polycystische nierziekte, een erfelijke aandoening die wereldwijd één op zeshonderd mensen treft en vaak tot nierfalen leidt.