Na beroerte vaak ook Alzheimer
Hoe had u de beroerte gehad willen hebben? Langdurig? Kortstondig? Als gevolg van een afsluiting in één groot bloedvat? Of door een verstopping in veel kleine bloedvaatjes? Welk scenario de onderzoekers binnen CoSTREAM ook bedenken, ze kunnen het binnenkort uitvoeren in het laboratorium. Dat is te danken aan een nieuw model: een doorzichtig plaatje – een chip – van een paar vierkante centimeter waarop dát deel van de hersenen is nagemaakt waar het waarschijnlijk misgaat bij zowel een beroerte als de ziekte van Alzheimer.
Plakker
“In CoSTREAM heeft een van de partners – MIMETAS – een chip gemaakt waarop we honderden experimenten kunnen doen”, vertelt Cornelia van Duijn, hoogleraar genetische epidemiologie. “Hoe we snel een beroerte veroorzaken? Door een niet-zuurstof doorlatende plakker aan te brengen over het hersendeel, zodat de hersencellen geen zuurstof meer krijgen. Na de beroerte bekijken we of de hersencellen doodgaan en alzheimer ontstaat. We gaan in het model ook onderzoeken of je het ziekteproces zou kunnen stoppen met medicatie.”
Van Duijn is de coördinator van CoSTREAM. Ze legt uit hoe het model van de ‘bloed-hersenunit’ tot stand is gekomen. “Alle cellen worden gemaakt uit witte bloedcellen van patiënten. De witte bloedcellen worden eerst her-geprogrammeerd tot stamcellen, en die worden doorontwikkeld tot hersencellen en bloedvaten. Bovendien is voorzien in een bloedhersenbarrière, die hersenencellen beschermt tegen bacterie-infecties en giftige stoffen. Samen vormen deze elementen een bloedhersenunit.”
‘Ziekteproces hersenen nabootsen op paar vierkante centimeter’
Vele fronten
Het is láng niet het hele verhaal over CoSTREAM. Het onderzoek, mogelijk gemaakt door het programma Horizon2020 van de Europese Unie, wordt op vele fronten uitgevoerd. Radiologen onder leiding van hoogleraar neuro-epidemiologie Arfan Ikram maken en analyseren MRI-hersenscans. De risicofactoren voor een beroerte en alzheimer worden in kaart gebracht door bijzonder hoogleraar psychiatrische epidemiologie Henning Tiemeier en zijn collega’s. En de stofwisseling in het bloed en in het model is de specialiteit van hoogleraar analytische biowetenschappen Thomas Hankemeier en zijn groep. Behalve het Erasmus MC nemen tien onderzoeksinstellingen uit zeven landen deel aan CoSTREAM. Het Nederlandse Organ-on-a-Chipbedrijf MIMETAS ontwikkelt en maakt de chips.
Van Duijn: “Van de tien mensen met een beroerte ontwikkelen er één tot vier dementie binnen tien jaar. De onderzoekers binnen CoSTREAM willen kunnen voorspellen wie dat zijn en daarna, simpel gezegd, de ziekte voorkomen met een pil.”
Persoonlijke chip
Dementie is een complex proces. Behalve de beroerte is er – in het erfelijk materiaal – een groot aantal genen die het proces sturen. In de ideale situatie zou de patiënt een behandeling krijgen die volledig op hem of haar is toegesneden: precisiegeneeskunde. Van Duijn: “Erfelijkheid speelt een grote rol bij het ontstaan van alzheimer, en iedere patiënt heeft een specifieke genetische achtergrond. Dat zien we terug in verschillen in de stofwisseling tussen patiënten. In de tien jaar na de beroerte zou je de stofwisseling willen bijsturen van patiënten van wie je weet dat ze door een samenspel van genen gevoelig zijn voor dementie. In de toekomst zouden we na een beroerte bloed willen afnemen. Op basis van het DNA van de patiënt, stofwisseling en beeldvorming (MRI) willen we dan voorspellen of iemand alzheimer gaat ontwikkelen. In 2016 is het ons voor het eerst gelukt veranderingen in de stofwisseling van alzheimerpatiënten in kaart te brengen. Dat was een tour de force waaraan onderzoeksgroepen vanuit de hele wereld hebben meegedaan. De droom is van de patiënt persoonlijk een chip te ontwikkelen. En vervolgens te testen welke behandeling het best werkt voor die persoon.”
Ondersteuning stofje
Een voorbeeld: “We zien duidelijk dat een laag DHA, een vet uit vis, in het bloed samengaat met een kleinere kans op alzheimer. Maar misschien zien we in de chip wel dat deze eiwitten bij meneer of mevrouw de hersenen niet binnenkomen en ondersteuning nodig hebben door een ander stofje, dat DHA door de bloed-hersenbarrière helpt.”
Morgen noch overmorgen zal dit mogelijk zijn. “Maar het onderzoek gaat zó hard, dat we naar verwachting binnen tien jaar kunnen werken met de eerste mensmodellen”, zegt Van Duijn.
