Organoïden worden opgekweekt uit stamcellen die specifiek zijn voor een bepaald orgaan. De complexe 3D celstructuren die zo ontstaan zijn representatief voor het betreffende orgaan, zoals de lever, de darmen of de alvleesklier. Organoïden bootsen de belangrijkste functionele, structurele en biologische componenten van een orgaan na. Dat maakt ze bijzonder geschikt voor onderzoek naar allerlei ziektes en de onderliggende fysiologische processen, of de werking van nieuwe medicijnen. Organoïden spelen daardoor een belangrijke rol in snellere ontwikkeling van medicijnen en dragen bij aan de vermindering van het aantal dierproeven. Onderzoekers van uiteenlopende medische disciplines en biotechnologische en farmaceutische bedrijven maken dan ook gebruik van organoïden.
Efficiënter kweekproces
De kweek van organoïden kent nog de nodige uitdagingen. Het traditionele, handmatige kweekproces is arbeidsintensief, terwijl de meer algemene, automatische kweeksystemen veel ruimte innemen in het labproces en een hoge investering vergen. Bij de Universiteit Utrecht werken veel onderzoeksgroepen met organoïden. Onderzoekers Kerstin Schneeberger en Bart Spee kijken bijvoorbeeld naar de toepassing van organoïden als vervanging van complete donororganen of als levermodellen voor geneesmiddelenonderzoek. Hun doel was de kweek van de organoïden die ze nodig hadden voor hun eigen onderzoek efficiënter te maken.
Eenvoudige bioreactor
Schneeberger en Spee onderzochten de specifieke omstandigheden die de groei van organoïden in een reactor bevorderen. Met name keken ze naar het proces van roeren van het medium waarin de organoïden opgroeien, om inzicht te krijgen in de optimale groeiomstandigheden in de reactor. Zo ontwierpen zij een roerstaaf die geoptimaliseerd is voor de kweek van organoïden. In samenwerking met de TU Eindhoven toonden ze aan dat het ontwerp van de roerstaaf voor een homogene vloeistofstroom in de bioreactor zorgt. Ook ontwikkelden ze kweekprotocollen voor verschillende typen organoïden. De inmiddels gepatenteerde technologie zorgt voor de juiste menging van cellen en voedingsstoffen, en voorkomt dat de cellen blootstaan aan te veel mechanische of thermische stress. Dit vormde de basis voor de ontwikkeling van een eenvoudige bioreactor in de vorm van een compacte module. Daarin kunnen vier standaardkweekbuisjes worden geplaatst, elk voorzien van een roerstaafje dat afzonderlijk wordt aangestuurd volgens het geëigende protocol. Deze module kan worden geplaatst in een broedstoof die standaard in een lab aanwezig is.
Laagdrempelige oplossing
In 2023 richtten Schneeberger en Spee het bedrijf Orgonex op als spin-off van hun ontwikkelwerk bij de Universiteit Utrecht / ICAT. Marleen van Nuenen, met meer dan 25 jaar ervaring in de voedingsmiddelen-, biotechnologische en farmaceutische industrie, werd aangesteld als CEO. “Kerstin en Bart wilden het makkelijker en goedkoper maken om organoïden te kweken. Met Orgonex gaan wij daarvoor de bioreactor leveren. Als je begint met dezelfde hoeveelheid stamcellen krijg je in de tijd die ervoor staat, veertien dagen, met ons systeem een vijf keer hogere opbrengst vergeleken met de statische kweek in kweekplaten. Dit resulteert in 60% minder kosten voor medium en er is 75% minder arbeid van onderzoekers of laboranten nodig. Ons systeem werkt plug & play, is eenvoudig te interfacen met de aanwezige labinfrastructuur en vergt weinig budget en training. Dat maakt onze oplossing laagdrempelig voor onderzoekers in academia en industrie.”
Sterke partner
De eerste klanten hebben zich al gemeld en dit jaar wil Orgonex de bioreactor commercieel gaan leveren, vertelt Van Nuenen. Omdat de laatste stap naar marktintroductie nog de nodige productontwikkeling en investeringen vergde, was behoefte aan een sterke partner. Die werd gevonden in Demcon en dat resulteerde in een meerderheidsdeelneming per 30 december 2024. Orgonex maakt nu deel uit van Demcon life sciences & health. Deze Demcon-divisie heeft al een sterke positie op het gebied van biotechnologie en celkweek in het bijzonder, met onder meer een drietal bedrijven. Dat betreft Scinus Cell Expansion (systemen voor grootschalige celkweek), ReGEN Biomedical (automatisering van weefselkweek) en Sync Biosystems (automatisering van biotechnologisch onderzoek).
Samenwerken, leren en delen
Orgonex gaat zich in Zeist vestigen in het pand waar ook Scinus Cell Expansion is gehuisvest, meldt Van Nuenen. “Via hen zijn we in contact gekomen met Demcon, dat ons nu als partner helpt bij het laatste stukje ontwikkelwerk. Zij hebben alles in huis voor medische productontwikkeling; sinds kort hebben ze zelfs een eigen bedrijf dat handleidingen schrijft voor apparaten zoals het onze. We gaan veel samenwerken met Scinus, onder meer via de integratie van medewerkers en faciliteiten. Ook gaan we leren van de services die zij hun klanten bieden. Omgekeerd hebben wij het nodige dat we kunnen delen met onze nieuwe collega’s bij Demcon life sciences & health. Zoals toegang tot consortia voor regeneratieve geneeskunde waarin wij meedraaien en een groot netwerk dat wij op academisch en farmaceutisch gebied hebben opgebouwd.”
Maatschappelijke impact
Demcon ontwikkelt technologische oplossingen voor maatschappelijke uitdagingen, verklaart Michiel Jannink, vice president van Demcon life sciences & health. “Ooit begonnen in de hightech mechatronica, zijn we al bijna vijftien jaar actief in de life sciences & health. Daardoor beschikken we over veel ervaring met het ontwikkelen en vermarkten van medische technologie, in het bijzonder ook het ontwikkelen van bioreactortechnologie. Die brede expertise gaan we nu inzetten voor Orgonex. Zij vormen een mooie aanvulling op ons portfolio, want op het gebied van de biotechnologie willen we de keten bestrijken van de kweek van cellen tot de productie van weefsels en organoïden. Met hun technologie zetten wij een volgende stap in de groeiende markt voor organoïden en kunnen we impact maken op medisch, biotechnologisch en farmaceutisch onderzoek.”
Over Demcon
Demcon (1.100+ medewerkers) ontwikkelt, produceert en levert technologie en innovatieve producten. De Demcon group heeft locaties in Best, Delft, Enschede, Groningen, Leiden, Maastricht, Scheveningen, Münster (D), Tokio (Japan) en Singapore. De onderneming is ontstaan vanuit de passie van de oprichters voor het combineren van creativiteit en technische vaardigheden gericht op het oplossen van complexe vraagstukken. Deze vraagstukken zijn van technologische en maatschappelijke aard en hebben veelal direct of indirect invloed op mensen en hun leefwereld. Of het nu gaat om medische oplossingen, systemen die onze veiligheid bewaken of duurzame innovaties voor thema’s als water en energie, Demcon draagt bij – voor huidige en toekomstige generaties. Naast het ontwikkelen van technische oplossingen zet Demcon in op het stimuleren van ondernemerschap en het investeren in talent en onderwijs.
Over Orgonex
Orgonex is in 2023 opgericht als spin-off van de Universiteit Utrecht. Het bedrijf is voortgekomen uit onderzoek naar verbetering van het kweekproces voor organoïden, miniatuurorganen die worden gebruikt voor zowel fundamenteel onderzoek als medische en farmaceutische toepassingen. Dat heeft geresulteerd in een bioreactor die een vijf keer hogere opbrengst heeft dan traditionele, handmatige kweekmethoden. Het compacte systeem is eenvoudiger te integreren in het labproces dan andere oplossingen voor automatisering van de kweek. Het maakt de bioreactor geschikt voor zowel academische onderzoeksgroepen als biotechnologische en farmaceutische bedrijven. Orgonex is gevestigd in Zeist en is onderdeel van de Demcon group, die zich sterk ontwikkelt op het gebied van biotechnologie en regeneratieve geneeskunde. Samen werken ze aan marktintroductie van de bioreactor in 2025.
