proefdiervrij testen met ai

Volgens EU-wetgeving is het verboden om proefdieren te gebruiken bij de ontwikkeling van cosmetica. Maar in andere gevallen is proefdiergebruik in de EU juist verplicht. Bijvoorbeeld wanneer er bij de ontwikkeling van medicijnen moet worden onderzocht of chemische stoffen giftig zijn voor mensen. "Er zijn allerlei redenen om proefdiergebruik niet te willen", aldus Marc Teunis, associate lector aan Hogeschool Utrecht. "Steeds meer mensen vinden dat het niet ethisch verantwoord is om dieren te gebruiken voor deze testen. Maar er is nog een belangrijke overweging: dieren reageren niet hetzelfde op stoffen als mensen. Sommige organen, zoals de darmen en de hersenen, werken echt anders. Je kunt met deze testen dus helemaal niet zo goed voorspellen wat een stof doet bij mensen."

"Er is nog een probleem: we hebben wereldwijd ongelofelijk veel kennis opgebouwd over menselijke reacties op chemische stoffen. Die kennisopbouw neemt zo snel toe dat een onderzoeker - anders dan vroeger - alle relevante kennis voor zijn vakgebied niet meer kan overzien. Dat zorgt er ook voor dat testen met al bekende resultaten herhaald worden. Onnodige testen, dus. Omdat het totaaloverzicht kwijt is, weten we bovendien niet altijd even goed welke kennis nog ontbreekt om snel vooruitgang te boeken."

"We werken samen met de meest prominente partners op het gebied van AI en toxologisch onderzoek, aan een tool die patronen ontdekt in de enorme wereldwijde verzameling aan wetenschappelijke onderzoeken", aldus Marc. "Die tool kan voorspellen hoe groot de kans is dat een stof een giftige reactie op mensen heeft. Daarbij worden taalmodellen gebruikt, net als bij ChatGPT. Maar anders dan bij ChatGPT baseert deze tool zich alleen op wetenschappelijke kennis. De tool kan niet alleen destilleren wat we al weten over bekende stoffen: hij kan ook op nano-niveau de eigenschappen van nieuwe stoffen vergelijken met eigenschappen van stoffen waarvan de werking al bekend is. Zo kan hij ook van nog niet geteste stoffen een voorspelling doen van risico's. Die voorspelling moet dan nog wel gecontroleerd worden."

Marc: "De tool kan beter verbanden voorspellen. Zo kan hij ook aangeven dat er een risico is voor een specifiek orgaan. En voor specifieke organen bestaan er veel geschiktere testmethoden dan proefdieren. Bijvoorbeeld organoids: orgaantjes van zo'n 8 mm die in het lab zijn gekweekt. Mijn collega's in het lab op de HU kweken die door gewone menselijke cellen te herprogrammeren tot stamcellen en van die stamcellen kunnen ze door chemische aanpassingen weer specifieke cellen maken. Een niercel, bijvoorbeeld. Zo'n niercel laten ze dan groeien tot een organoid."

Mirthe Klaassen, student Life Sciences: "Ik werk mee aan dit project omdat ik gefascineerd ben door de grote impact die AI gaat hebben op medisch onderzoek. Marc heeft voor mij op maat een onderzoeksproject ontwikkeld, dat ik kon doen in plaats van een kant-en-klare minor. Er zijn wereldwijd maar weinig mensen die veel weten van toxicologie én AI. Marc is één van die mensen. Met hem aan dit project werken is dus een unieke kans. Zodra deze tool klaar is, kunnen we niet alleen accuratere voorspellingen doen, en beter begrijpen hoe mensen reageren op stoffen, maar we kunnen ook sneller tot belangrijke conclusies komen. Als we sneller medicijnen ontwikkelen, kunnen we meer mensen helpen. Het is heel motiverend om daar als student al aan bij te mogen dragen." 

HU-lectoraat Innovative Testing in Life Sciences & Chemistry

HU-opleiding Biologie En Medisch Laboratoriumonderzoek (Life Sciences)

Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM)

SURF

John Hopkins University

Vrije Universiteit Brussel

Het onderzoek in deze HU story wordt mede mogelijk gemaakt door:

ONTOX (met een Horizon subsidie)

VHP4Safety (met NWO subsidie)