Virtueel Utrechts embryo voorspelt risico open rug

Een innovatief computermodel van de Universiteit Utrecht kan berekenen of alledaagse chemische stoffen de kans op een open rug vergroten. Onderzoeker Job Berkhout ontwierp het virtuele embryo om embryonale cellen na te bootsen, wat in de regio en daarbuiten op termijn een alternatief kan vormen voor dierproeven.

Op 13 oktober 2026 promoveerde Berkhout aan de faculteit Diergeneeskunde op dit computermodel. Door het gedrag van embryonale cellen te omschrijven, kon hij simuleren hoe cellen zich verplaatsen, vormen en delen. Uit laboratoriumonderzoek bleek bovendien hoe omgevingsstoffen, waaronder bestrijdingsmiddelen, de instructies in cellen verstoren. Die data voegde de onderzoeker toe aan zijn software.

De neurale buis als ritssluiting

Om de betrouwbaarheid te controleren, bootste Berkhout de vorming van de neurale buis na. Dit is een plat laagje cellen dat zich opvouwt als een ritssluiting en uiteindelijk uitgroeit tot de ruggenmerg en de hersenen van een baby. Uit de simulaties bleek dat de buis zonder schadelijke stoffen netjes dichtgaat, maar dat chemische toevoegingen dit proces in de war kunnen sturen.

Het model levert geen vaststaand ja-of-nee-antwoord, maar berekent een kanspercentage. Net als in de biologische werkelijkheid is het gedrag van cellen deels toevallig, waardoor scenario’s variabel verlopen.

AI-ranglijst en minder proefdieren

Omdat er tienduizenden stoffen in onze leefomgeving zijn en het onmogelijk is om deze allemaal op dieren te testen, gebruikte Berkhout tevens artificial intelligence. Een AI-model beoordeelt de vorm van een chemische stof en legt deze naast bekende data, wat resulteert in een schadelijkheidsranglijst voor verder onderzoek.

Hoewel het model nog verder getest moet worden en nog niet direct alle dierproeven vervangt, is de software nu al inzetbaar om chemicaliën te screenen. Berkhout zet zijn carrière voort als postdoc aan de Vrije Universiteit Amsterdam en bouwt daar binnen een internationaal consortium aan vergelijkbare simulaties voor synapsen.

Hugo van Poelgeestprijs

Voor zijn promotieonderzoek ontving Berkhout een nominatie voor de Hugo van Poelgeestprijs, de oudste Nederlandse erkenning voor proefdiervrij wetenschappelijk werk. Geïnteresseerden kunnen tot en met zondag 1 november 2026 stemmen voor de publieksprijs. Op 13 november volgt de bekendmaking van de winnaar tijdens het evenement ‘The Future is Human(e)’.

Bron: Universiteit Utrecht