‘Verandering, hoe noodzakelijk ook, doet altijd wel ergens pijn.’ En uitspraak van Cyrille Krul, de ‘wetenschap-topper van 2019’ aan de HU, die met haar onderzoek hard aan de weg timmert om de vijfhonderdduizend dierproeven per jaar drastisch terug te dringen. In 2025 moet Nederland voorloper zijn in de transitie naar proefdiervrije innovatie. Dat is haalbaar, mede door het project Darth Pathfinder.
Waarom zijn er eigenlijk dierproeven? Het antwoord daarop klinkt redelijk. Zo kan het nodig zijn om te testen of een nieuw soort plastic schadelijk is. Dan kan het gaan om jeuk, pijn of kanker, maar ook om onvruchtbaarheid over twintig jaar. Of dat kinderen geboren worden zonder armen. Om dat allemaal te testen zijn muizen handig. Maar het kan ook anders.
Jan-Willem Lankhaar is de computer whizzkid in het onderzoek van Krul. Van biologie en genetica weet hij niet veel, maar hij programmeert een speciaal soort zoekmachine: de ‘DART Pathfinder.’ (DART staat voor Developmental And Reproductive Toxicology.)
Het onderzoek werd hoofdzakelijk gefinancierd door NC3Rs, een organisatie die zich internationaal hard maakt voor een dierproefvrije samenleving. Om in aanmerking te komen voor hun financiële steun moet de onderzoeker eerst zelf sponsoren uit het bedrijfsleven vinden én uiteindelijk een product maken dat geschikt is voor commercieel gebruik. In het geval van dit onderzoek naar de DART Pathfinder werden de investeerders Shell en zadenfabrikant Syngenta.
Lankhaar: ‘Shell en Syngenta zijn bij uitstek geïnteresseerd in een manier om zo snel mogelijk te onderzoeken of een stof schadelijk is voor de voortplanting en de ontwikkeling van de mens. Als zij een nieuwe stof op de markt willen brengen, moeten ze eerst kunnen aantonen dat het veilig is. Doen ze dat niet goed, dan riskeren ze schadeclaims en imagoschade. Tot nu toe werden voor dit onderzoek meestal proeven gedaan op meerdere generaties ratjes, maar die zijn duur en omstreden.’
Het Softenon schandaal
De eerste onderzoeken naar de schadelijkheid van bepaalde stoffen ontstonden in de jaren zeventig, vlak na het Softenon schandaal. Het geneesmiddel Softenon werd in de jaren vijftig ontwikkeld in Duitsland, tegen onder andere slapeloosheid. Jaren later bleek het misvormingen in de ontwikkeling van baby’s te veroorzaken, zoals ontbrekende of onderontwikkelde ledematen en organen.
Een zoekmachine maken is net zo moeilijk als het klinkt
Het afgelopen jaar zette Lankhaar een aantal grote stappen in het maken van ‘zijn’ zoekmachine, samen met collega Marc Teunis, de Katholieke Universiteit Leuven, bio-onderzoekers van Vivaltes en Open Analytics.
‘Die laatste partij probeert chocola te maken van alle verschillende namen die een stof vaak heeft,’ aldus Lankhaar. Asbest heet bijvoorbeeld ook Amiant, steenvlas en Mg3Si2O5(OH)4. CleverFranke, uit Utrecht, denkt nog mee over hoe de zoekmachine gebruiksvriendelijk wordt, anders blijft het een onoverzichtelijke brei.
Het valt niet mee om uit te leggen hoe lastig het is om de zoekmachine te maken. Je moet in grofweg tienduizend rapporten de bruikbare informatie eruit filteren en dat omzetten naar een bruikbaar hulpmiddel. Halverwege het jaar kwamen de onderzoekers erachter dat ze hun manier van werken moesten veranderen. ‘Met brute kracht zoeken in een databank’ bleek niet goed te gaan. Ze gooiden het roer om en moesten met een model de computer gaan ‘trainen.’ Lankhaar: ‘Een kind leer je wat goed en fout is door hem te “voeden” met tientallen voorbeelden. Dat werkt hetzelfde met programmeren.’
Voor de liefhebber van hardcore technische programmeertaal: Van fulltext search capabilities van PostgreSQL stapten ze over op een natural language processing in Python op basis van neurale netwerken.
Een kind opvoeden is al geen sinecure, maar hoe doe je dat met een computer? Lankhaar: Dan hebben we het dus over text mining: het extraheren van informatie uit een tekst. Dat doen Google en WhatsApp ook als ze jou willen helpen met woordvoorspelling. Hartstikke moeilijk om dat voor elkaar te krijgen. Eén van de dingen die we doen is de teksten opschonen. We halen er bijvoorbeeld de synoniemen en de stopwoordjes uit. Voor de rest ben ik dagenlang aan het pielen om erachter te komen wat hij wel en niet oppakt.’
Op dit moment voert Lankhaar alle relevante onderzoeksresultaten zelf in (die hij allemaal per mail krijgt aangeleverd van twee medewerkers van Shell en Syngenta) , maar op den duur moet de Pathfinder dat zelfstandig gaan doen.
Wat zal de PATH finder kunnen?
De Pathfinder zal nieuwe verbanden leggen. Dat werkt als volgt. Als een stof bijvoorbeeld slecht is voor je ogen zijn bepaalde processen in de cellen van je lichaam actief (een cel is complexer dan een wereldstad, aldus Lankhaar). Die cellen blijken vervolgens ook actief te zijn bij ratten wanneer ze een maagzweer aan het ontwikkelen zijn. De zoekmachine zou dan de suggestie kunnen doen om te onderzoeken of de mens op langere termijn door het gebruiken van dat plastic ook last kan krijgen van zijn maag.
Lankhaar: ‘Als het goed is zullen we straks de onderzoeksdata van alle kanten kunnen bevragen. Over bijvoorbeeld de chemische eigenschappen van een stof, over bepaalde biologische effecten (zoals een vergroot hart of een ontbrekende baarmoeder) en over de biologische ketens van gebeurtenissen in de cel, genetische overeenkomsten en evolutionaire biologie. Op die manier kan een bedrijf als Shell zijn duizenden onderzoeksdata opnieuw benutten en gerichter onderzoeken.’
Nu is de Pathfinder er alleen nog voor bedrijven. Is deze in de toekomst voor iedereen te gebruiken? Lankhaar sluit dat niet uit. Maar dan alleen met data die publiek beschikbaar zijn.
En toen kwam er een pandemie
Corona gooide geen roet in het eten van dit onderzoek. Het liep door zoals gepland, de bijeenkomsten digitaal, iets minder inspirerend, maar soit. Lankhaar betreurt alleen het feit dat hij de verbinding met het onderwijs op dit moment niet voor elkaar krijgt. ‘Door het omschakelen naar online onderwijs hebben we onze handen al vol. Ik heb geen tijd voor een leuk projectje over de Pathfinder.’
Zullen dierproeven op termijn verdwijnen?
In plaats van nieuwe dierproeven uit te voeren, zullen bedrijven zich in de toekomst kunnen bedienen van de resultaten uit Pathfinder. En daar komen ook nieuwe data bij die voortvloeien uit de verbanden die de zoekmachine zelf zal weten te leggen.
Op dit moment doen we zo’n half miljoen dierproeven per jaar zijn, vertelde Krul al eerder aan Trajectum. In 1978, toen de tellingen begonnen, waren dat er nog drie keer zoveel. Overigens benadrukt ze dat bij de huidige dierenexperimenten steeds minder sprake is van ‘ongerief’ bij dieren.
Is het eind van de dierproeven in zicht? Krul: ‘Er zullen altijd dierproeven blijven, namelijk voor geneesmiddelen die voor dieren zijn bedoeld. Maar verder, als je mij niet vastpint op een termijn, denk ik dat ze overbodig zullen worden.’
Ook interessant: Mond open! Waarom en mondzorgcoach voor peuters echt nodig is.
