twitter facebook youtube instagram shop mail newsletter

Update nationaal onderzoeksprogramma


Anno juni 2019 is er €3.500.000 van de €5.000.000 gerealiseerd en alle 17 projecten lopen. Onderstaand stuk geeft je inzicht in de voortgang van het onderzoeksprogramma.     

lab_300x200.1.jpg

Vouwing van het CF-eiwit

Onderzoekers in het laboratorium van de Universiteit Utrecht bestuderen hoe het CF-eiwit (CFTR) vouwt, en hoe dat verandert bij mutaties in het CF-gen (dit gen heet ook CFTR, net als het eiwit). Ze hebben dit uitgezocht voor de 60 meest voorkomende mutanten en presenteerden er vier: F508del, A455E, S1251N en N1303K.

De onderzoekers lieten zien welke delen van het CF-eiwit minder goed werden gevouwen onder invloed van de vier mutaties, en de positieve invloed van CFTR-modulatoren daarop. Doordat de 60 bestudeerde mutaties verspreid aanwezig zijn over het hele CF-eiwit, denken de onderzoekers ook te kunnen voorspellen wat de effecten van andere mutaties op de vouwing van het CF-eiwit zijn en welke CFTR-modulatoren het beste kunnen helpen om vouwing en functie van het eiwit te verbeteren.

Zwelling van minidarmpjes, een nieuwe indicator?

Uit verschillende onderzoeken blijkt dat de zwelling van minidarmpjes in het laboratorium, gemaakt uit darmcellen van een individueel persoon, een goede maat is om de functie (werking) van het CF-eiwit vast te stellen. Ook kan bekeken worden wat de reactie van CFTR-modulatoren is. Of deze minidarmpjes ook echt een nieuwe biomarker (indicator) zijn, moet nog verder worden uitgezocht. Een geschikt biomarker moet aan verschillende eisen voldoen:

  • Goed te herhalen methode binnen een laboratorium maar ook in andere laboratoria,
  • De methode maakt goed onderscheid tussen ziek en gezond,
  • De resultaten moeten overeenkomen met resultaten van bestaande biomarkers,
  • De ziekte-ernst of het verloop moet goed bepaald kunnen worden, en
  • De methode moet de reactie van een persoon op een behandeling kunnen voorspellen

In het UMC Utrecht worden diverse onderzoeken naar minidarmpjes gedaan. Bij één van deze onderzoeken is gekeken hoe goed minidarmpjes de ziekte-ernst kunnen voorspellen. Hiervoor vergeleken onderzoekers de zwelling van minidarmpjes van 34 eenjarige zuigelingen met de klinische gegevens van dezelfde patiënten.

Minidarmpjes van baby’s met ernstige CF-mutaties lieten maar heel weinig zwelling zien en minidarmpjes van mildere CF-mutaties vertoonden juist meer zwelling, hadden meer CF-eiwit dat goed werkte. De resultaten kwamen goed overeen met de uitslagen van de zweettest (een bestaande biomarker voor CF). Ook bleek de mate van zwelling goed samen te hangen met de daadwerkelijke ziekte-ernst: hoe minder zwelling van minidarmpjes, hoe zieker de desbetreffende persoon was (meer long- en darmafwijkingen).

Uit deze resultaten blijkt dat zwelling van minidarmpjes van mensen met CF de ziekte-ernst goed voorspellen. En de methode zou aanvullend als biomarker gebruikt kunnen worden om de functie van het CF-eiwit te bepalen.

CF-kanaal transporteert chloride maar ook bicarbonaat

Het CF-eiwit kan chloride (onderdeel van zout) de cellen uit transporteren, maar ook bicarbonaat (soda). Bicarbonaat regelt de zuurgraad en is belangrijk voor ons lichaam om bacteriën goed te kunnen doden, de vorming van taai slijm te voorkomen en galzuur om te zetten in galzouten (en daarmee schade aan de lever te voorkomen).

Huidige testen op de werking van het CF-eiwit focussen op chloridetransport en niet op bicarbonaattransport: de zweettest, de minidarmpjes, etc.

De hypothese van onderzoekers uit het Erasmus MC Rotterdam is dat de diverse CF-mutaties en ook CFTR-modulatoren verschillende effecten kunnen hebben op het transport van chloride en bicarbonaat. Om dit te testen hebben ze methodes ontwikkeld om bicarbonaattransport te meten in o.a. minidarmpjes.

Uit de onderzoeken blijkt inderdaad dat bicarbonaattransport in verschillende mate verstoord kan zijn. Bij bijvoorbeeld de F508del-mutatie is bicarbonaattransport verstoord, ivacaftor/lumacaftor (Orkambi) kan dit deels herstellen. De onderzoekers gaan nog andere mutaties en CFTR-modulatoren bekijken om meer te leren over het verminderde transport van bicarbonaat en hoe medicijnen dit kunnen herstellen.

Afstemming laboratoria voor HIT CF Europe project

Inmiddels kunnen mensen uit diverse landen meedoen aan HIT CF Europe door darmweefsel af te staan zodat er minidarmpjes gemaakt kunnen worden. Op deze minidarmpjes worden kandidaatmedicijnen getest in één van drie laboratoria: in Utrecht, Leuven (België) of Lissabon (Portugal).

Het is belangrijk dat alle drie de laboratoria hetzelfde materiaal gebruiken en dezelfde methode toepassen. De laatste maanden is dit steeds preciezer afgestemd en zijn er diverse verbeteringen doorgevoerd. Door de zwelling van eenzelfde set minidarmpjes in drie laboratoria te meten is duidelijk geworden dat de resultaten heel erg vergelijkbaar zijn, in meer dan 90% van alle metingen is de conclusie van het onderzoek hetzelfde.

Het plan is nu om dit verbeterde protocol te publiceren zodat ook andere laboratoria onderzoek kunnen doen met minidarmpjes.

Longscans automatisch analyseren

In het Erasmus MC Rotterdam loopt een project, CADCAD genaamd, om het verloop van CF geautomatiseerd te volgen.

CT_scan_300x200.jpg

De CT-scan is een handige methode om longziekte in een vroeg stadium longziekte te traceren en te volgen. Een dergelijke scan wordt nu nog handmatig geanalyseerd, wat veel werk is en foutgevoelig/subjectief. Het doel van het CADCAD project is om CT-scans automatisch te analyseren.






Het project wordt samen met een bedrijf uitgevoerd en bestaat uit drie stappen:

  1. handmatige analyse vergelijken met automatisch analyse,
  2. trainen van de computer (wat is gezond, wat is CF),
  3. de getrainde computer testen met een nieuwe set CT-scans.

De eerste resultaten van stap een zijn bekend: er zijn twaalf scans geanalyseerd van mensen met CF en elf van mensen zonder CF. Hieruit bleek dat de automatische methode op dit moment nog niet zo goed is als de handmatige analyse. Dat betekent dat de computer moet worden getraind om de CT-scans beter te analyseren, en dat gaat de komende maanden gebeuren.