Osteoartritis (OA) is een leeftijdsgebonden, degeneratieve gewrichtsziekte die leidt tot pijn, zwelling en stijfheid. Wereldwijd lijden 595 miljoen mensen aan OA. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) verwacht dat dit aantal rond 2050 verdubbeld zal zijn wegens de groeiende en vergrijzende samenleving. In vergelijking met andere delen van Nederland heeft OA in Zuid-Nederland door toenemende vergrijzing een erg hoge incidentie en impact. De huidige behandelingen zijn beperkt en met name gericht op de bestrijding van pijn en ontsteking. Indien deze behandelopties niet succesvol zijn, kan in het uiterste geval chirurgische gewrichtsvervanging uitkomst bieden. Helaas is een genezende behandeloptie voor regeneratief kraakbeenherstel nog niet beschikbaar.

Voor OA-onderzoek worden momenteel twee verschillende modellen gebruikt: in vitro (celkweek) modellen en in vivo (proefdier) modellen. De huidige in vitro modellen missen de relevante, typische 3D microstructuur, de interactie met omliggende celtypen, en het vermogen om fysische, chemische, en biomechanische OA-stimuli te repliceren. Bovendien vergen deze modelstudies veel tijd en expertise voor accurate uitvoering. Hoewel proefdiermodellen representatiever zijn, zorgen anatomische, histologische, biomechanische, en fysiologische verschillen voor een gebrekkige translatie van resultaten richting de kliniek. Vanuit de farmaceutische industrie, kennisinstellingen, en ziekenhuizen is daarom de vraag groot naar een kosteneffectief high-throughput model dat OA nauwkeurig kan nabootsen.

Chiron is een organ-on-a-chip (OOC) bedrijf dat gepatenteerde technologie bezit om cellen mechanisch te stimuleren. Chiron heeft in het verleden samen met de Universiteit Twente een kraakbeen-op-een-chip model ontwikkeld om nieuwe OA behandelingen te bestuderen. Deze biedt ook een manier om patiënt-specifieke cellen te kweken om een persoonlijk behandelplan op te kunnen stellen. Gezien de groeiende vraag naar een high-throughput in vitro model heeft het consortium, bestaande uit chiron, de Universiteit Twente (UT), TNO, Medace, Hy2Care en de Universiteit Maastricht (UM), als  hoofddoel om een innovatief, nieuw kraakbeen-op-een-chip model te ontwikkelen (de INTELLECTUALS-chip (IN-chip)) gebaseerd op het bestaande kraakbeen-op-een-chip model van chiron en de UT.

Binnen dit OPZuid project zal het consortium  door middel van microfluidics- en nano-productieprocessen de individuele chipdimensies verkleinen, het huidige format opschalen en parallelliseren van 1 naar 24 testkamers per chip, de functionaliteiten van de IN-Chip verbreden, het productieproces standaardiseren en opschalen, en de IN-chip volgens GLP en ISO standaarden valideren en implementeren. Tenslotte zal de voorspellende waarde van de IN-Chip gevalideerd worden met zowel patiënt-specifieke cellen als regeneratieve geneesmiddelen.

Met dit project draagt het consortium bij aan de doelstellingen binnen het thema gezondheidszorg, en meer specifiek de transities ‘regeneratieve geneeskunde’ en ‘personalisering’. De ontwikkelde chip van het consortium zal resulteren in een verbeterd proces voor de studie naar, en ontwikkeling van, nieuwe OA-behandelingen. Daarmee zal regeneratief kraakbeenherstel mogelijk gemaakt kunnen worden, omdat de werking en efficiëntie van behandelingen en geneesmiddelen goedkoop en accuraat in kaart gebracht kunnen worden. Bovendien kunnen de cellen van patiënten op de chip gekweekt worden om gepersonaliseerd advies uit te brengen. Dat zal een kosteneffectieve, gepersonaliseerde OA-behandeling mogelijk maken.