UTOMIC

 

Every year, a staggering 41 million people die of a so-called non-communicable diseases (NCDs), amounting to 71% of all global deaths (WHO, 2021). These are defined as non-infectious conditions, such as cancer, cardiovascular disease, diabetes, neurological, endocrine and musculoskeletal conditions. However, NCDs do not only affect humans. They are the most prevalent cause of death in companion animals too. 

 

Through observing and learning from the diagnosis and treatment of naturally occurring diseases such as cancers, cardiovascular diseases or endocrine diseases in veterinary patients, research teams are able to apply findings and accelerate the translations to human medicine without having to resort to, or rely on, the use of laboratory animals.

 

UTOMIC aims to facilitate more One Medicine research that will benefit both human and veterinary patients. Find out more about UTOMIC's actitivities here

 

Support us today and contribute towards a healthy future for animals and humans. 

 

Read more Read less
View all
It’s not just people who suffer from cancer, our pets do too. What is more, cancers that are considered rare in humans, often occur more frequently in cats and dogs. That is why, when our veterinary surgeons treat their patients, they don’t just remove the tumor. They subsequently use the diseased tissue, with the owner’s consent, to grow organoids in a lab. These 3D mini-versions of the original tumor show great potential in the field of precision medicine, and can be used to test drugs beneficial to both human and veterinary cancer patients.   Background   Drug development in both human and veterinary medicine continues to rely heavily on laboratory animals to determine levels of safety and efficacy during the pre-clinical phase. Yet even though considerable efforts are being taken to reduce the number of laboratory animals and develop animal-free alternatives to be used in human pharmacological research, very few initiatives exist to limit the use of laboratory animals in the field of veterinary medicine.  Organoids, human- or animal-based, have been shown to have great potential as viable models to test new and existing substances, while also providing much needed sample heterogeneity as seen between patients. Organoids are miniature 3D structures grown from (cancer) stem cells, that consist of organ-specific cell types with spatial organizations and cell-cell interactions similar to the in vivo organ or tumor. Organoids are therefore able to recapitulate specific organ/tumor functions and growth mechanisms. Organoids are a highly suitable model to perform in vitro high-throughput drug screenings, reduce the need for animal experimentation, and allow for strict control and manipulation of study conditions. By using diseased tissue recovered as part of regular veterinary treatment, organoid generation might become a valid alternative to using laboratory animals during pre-clinical drug evaluation.   The challenge: various types of canine adrenal tumors   With the incidence of approximately 2% of all canine tumors, adrenal tumors represent a common diagnosis in a veterinary practice and the impact on the quality of life of dogs is severe. Most of the adrenal tumor types are hormonally active and involve cortisol and catecholamine excess. Cortisol-secreting adrenocortical tumors resemble hypercortisolism or so-called Cushing’s syndrome. Uncontrolled secretion of cortisol causes excessive drinking and urinating, polyphagia, muscle wasting and alopecia. Catecholamine-secreting adrenal tumors originate from the adrenal medulla and are called pheochromocytoma. Clinical signs include hypertension, abdominal pain, and cardiac abnormalities. Adrenal tumors can also be hormonally silent and are usually detected by chance during diagnostic imaging. Adrenal tumors are potentially malignant, and thus life threatening. As such, the best treatment option for all types of adrenal tumors remains surgery. This, however, is not without risk and can only be performed at highly specialized institutions, and thus not widely available. Furthermore, in case of co-morbidities, metastasis, invasion of the adrenal tumor in adjacent blood vessels and/or organs, surgery is not possible. In these situations, we are confronted with the fact that, at present, there exists no medicinal treatment to suppress adrenal tumor growth in dogs. There is an urgent need to develop new medicinal treatment modalities for canine adrenal tumors.   Adrenal organoids as a reliable lab animal free alternative   To assess the potential of adrenal tumor-targeting drugs, we need a reliable, stable, and relevant in vitro system. In the last decade, considerable advancements in cell culture techniques have been made, leading to the development of so-called organoids. In the current initial study, we aim to demonstrate the value of using patient-derived tissue to grow organoids as an innovative and reliable animal-free alternative for pharmacological drug testing, using canine adrenal tumor organoids as a proof-of-concept.   The impact of a One Medicine approach   We believe our innovative approach to culture, validate, and apply adrenal organoids as a model for adrenal cancer, has the potential to greatly improve canine health, without having to resort to the use of laboratory animals. What is more, this research is likely to advance human oncological research, too. As it stands, the mortality rate in humans with adrenal cancer is equally high, with survival a mere five years following diagnosis. Not surprisingly, finding a medicinal treatment for adrenal cancer is also one of the top priorities in human oncology. However, as adrenal cancer is a rare disease and tissue availability is low, current research efforts remain slow and inefficient. As dogs and humans have identical adrenal gland anatomy and physiology, with considerable similarities in adrenal cancer between the two species, advances in treatment options for dogs will likely have considerable translational benefits to human oncology research and medicine, too.   Support us today and contribute towards a healthy future for animals and humans. 
Organoids against cancer in pets and people

Jaarupdate 2023-2024 Spect CT: "Geavanceerde SPECT-CT-Scanner Versterkt Diagnostische Beeldvorming bij Universitair Dierenziekenhuis"

26-10-2024 | 21:43

De afdeling Diagnostische Beeldvorming van de faculteit Diergeneeskunde heeft onlangs een belangrijke stap voorwaarts gezet met de installatie van een nieuwe SPECT-CT-scanner. Deze scanner, combineert de mogelijkheden van Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) en Computed Tomography (CT), en biedt nieuwe mogelijkheden voor nauwkeurige diagnostiek en behandeling van dieren 

 

Een Technologische Doorbraak 

Stefanie Veraa, hoofd Diagnostische Beeldvorming legt uit: ‘SPECT-CT is een geavanceerde beeldvormingstechniek die gebruik maakt van gammastralen om driedimensionale beelden van interne structuren, zoals tumoren en klieren, te creëren. Door deze beelden te combineren met de röntgenbeelden van een CT-scanner, kunnen we zeer gedetailleerde en functionele beelden verkrijgen. Dit stelt ons in staat om niet alleen de locatie, maar ook de activiteit van afwijkingen in het lichaam nauwkeurig in kaart te brengen.’ De integratie van deze technologie binnen de faculteit Diergeneeskunde is uniek. Het Universitair Dierenziekenhuis is nu het enige diergeneeskundig ziekenhuis dat deze geavanceerde techniek in huis heeft, waardoor de zorg en onderzoeksmogelijkheden aanzienlijk worden verbeterd. 

 

Eerste Patiënt: Speurhond Fox 


De eerste patiënt die werd onderzocht met de nieuwe scanner was Fox, een vier jaar oude Mechelse Herder en speurhond bij de Koninklijke Marechaussee. ‘We hebben bij Fox een botscan en een SPECT-CT-scan uitgevoerd om de doorbloeding in zijn lichaam te beoordelen en eventuele afwijkingen in de weke delen en botten op te sporen’, vertelt onderzoeker Stefanie Veraa. ‘Dankzij de injectie van een radioactieve stof, die zich ophoopt in botweefsel, konden we het botmetabolisme en eventuele benige afwijkingen nauwkeurig in beeld brengen. Gelukkig werden er geen afwijkingen gevonden, waardoor Fox snel weer aan het werk kon.’ 

 

Verbeterde Diagnostiek en Zorg 

Voordat de nieuwe scanner operationeel kon zijn, was een uitgebreide verbouwing noodzakelijk. ‘We hebben de stralingsveiligheid op orde gebracht en voorzieningen getroffen om laboranten en anesthesisten optimaal te laten werken’, verklaart Veraa. ‘De combinatie van scintigrafie en CT-beelden stelt onze dierenarts-specialisten nu in staat om nog preciezere diagnoses te stellen. Dit is vooral waardevol voor het onderzoeken van schildklieren, tumoren en onbegrepen kreupelheden.’ 

De nieuwe SPECT-CT-scanner maakt deel uit van een breder initiatief om gepersonaliseerde behandelingen voor dierpatiënten te ontwikkelen. ‘We werken samen met specialisten van chirurgie en interne geneeskunde om na de opstartfase nieuwe radiotracers in gebruik te nemen. Dit zal ons in staat stellen om meer gerichte behandelingen te bieden, vooral voor kankerpatiënten’, legt Stefanie Veraa uit.  

 

Toekomstige Projecten en Onderzoek 

De SPECT-CT-scanner opent ook nieuwe mogelijkheden voor onderzoek. ‘We zijn bezig met verschillende projecten, zoals indium imaging voor gewrichtsproblemen en het scannen van bijnierweefsel voor het Canine adrenoids project’, zegt onderzoeker Stefanie Veraa. ‘Daarnaast gaan we de scanner gebruiken om de werking van de lever bij behandeling van honden met afwijkende vaatstructuren in de buik in beeld te brengen, evenals tumoren te diagnosticeren. Hiermee kunnen we precies zien hoe tumoren zich verspreiden en uitzaaiingen vinden, wat erg belangrijk is voor het combineren van diagnose en behandeling in de diergeneeskunde.’ 

De implementatie van theranostiek, waarbij diagnostiek en therapie worden gecombineerd, is een belangrijke stap voorwaarts. ‘Op basis van ons fundamenteel onderzoek kunnen we voorstellen welke theranostische benadering het meest succesvol kan zijn, voordat we beginnen met klinische behandeling bij patiënten’, aldus Veraa. 
 

Conclusie 

De installatie van de SPECT-CT-scanner markeert een nieuwe fase in de diagnostische beeldvorming bij de faculteit Diergeneeskunde. Dankzij deze technologie kunnen dierenarts-specialisten en onderzoekers nauwkeuriger diagnoses stellen en effectievere behandelingen ontwikkelen. Onderzoeker Stefanie Veraa besluit: ‘Met deze scanner kunnen we een nog betere zorg leveren aan onze dierpatiënten en belangrijke bijdragen leveren aan zowel veterinair als One Medicine onderzoek.’ 

Read more | View all