kennis

Nieuw Alzheimer-onderzoek op een elektronische chip

Door Simon Rozendaal - 05 oktober 2015

Dementie is veel complexer dan we dachten. Daarom is het bijna niet te doen om de ziekte te bestuderen bij proefdieren.

Het is niet simpel om de ziekte van Alzheimer te bestuderen aan de hand van proefdieren. Daarom gaat een groep Nederlandse onderzoekers proberen om een miniatuurbrein op een elektronische chip te zetten. Dat maakte prof.dr. Cock van Duijn bekend tijdens de Lof der Geneeskunst – een lezing die het Rotterdamse Erasmus MC elk jaar organiseert.

Van Duijn – hoogleraar genetische epidemiologie in Rotterdam – legde aan Elsevier uit dat proefdieren vaak ongeschikt zijn omdat ze deze vorm van dementie niet uit zichzelf krijgen. Daarenboven is het onbegonnen werk om zogeheten transgene proefdieren te maken – waarvoor bij een dier (meestal een muis) menselijke ziektegenen worden ingebracht.

Muizen

Zo’n chimaera van muis en (een ietsepietsie) mens valt makkelijk te fabriceren bij een ziekte die door één gen wordt veroorzaakt. Maar het is onuitvoerbaar bij alzheimer. Dan zouden er muizen met tientallen menselijke genen moeten worden geconstrueerd om het ziekteproces te bestuderen.

Aanvankelijk werd gedacht dat ook alzheimer door hoogstens enkele genen werd veroorzaakt. Dat leek een jaar of dertig geleden logisch omdat zich bij alzheimer immers één specifiek eiwit (amyloïd) in de hersenen ophoopt en daar zogeheten plaques vormt.

Maar in de loop der jaren werd duidelijk dat er ten minste 25 genen aan de basis staan van de ziekte. Daar heeft ook lokaal onderzoek aan bijgedragen: in het project ERGO worden 15.000 ouderen in de Rotterdamse wijk Ommoord al sinds 25 jaar gevolgd om na te gaan wat de relatie is tussen levensstijl, genen en gezondheid.

Mede op basis van dat project zijn Van Duijn en haar collega’s tot het inzicht gekomen dat alzheimer ingewikkelder in elkaar steekt dan in het verleden werd gedacht. Niet alleen amyloïd-­genen dragen bij aan de desintegratie van de hersenen, maar ook genen die coderen voor eiwitten die ogenschijnlijk niets met de hersenen te maken hebben, zoals eiwitten die een rol spelen in de vetstofwisseling of in de communicatie tussen cellen.

En dus kiezen de Rotterdamse onderzoekers  voor een combinatie van levende cellen en micro-­elektronica als model. Dat is niet nieuw. In 2013 al bracht het vakblad Lab on a Chip een themanummer uit over organen op chips.

Medicijnen

Het Nederlandse bedrijfje Mimetas – een afsplitsing van de Universiteit Leiden – is zelfs voorlijk op dit vlak. Mimetas laat menselijke cellen driedimensionaal groeien en voedt ze met een soort bloedstroompje. Het levert organen op chips aan farmaceutische bedrijven, die aldus hun nieuwe medicijnen niet op proefdieren hoeven te testen.

Cock van Duijn op haar beurt is een wereldwijd gerenommeerde onderzoeker die in het verleden onder meer opzien baarde door als een van de weinige wetenschapsmensen nuchter en geheel juist te voorspellen dat de gekke­koeienziekte wel naar mensen zou overslaan in de vorm van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob, maar dat de epidemie erg zou meevallen.

Bij het brein-op-een-chip-project werkt Van Duijn samen met onderzoekers van de Universiteit Leiden en Mimetas. Het project maakt deel uit van het Europese innovatieprogramma Horizon 2020 en moet in december van dit jaar van start gaan.

Het belooft een fraaie samenwerking te worden. Uit het Ommoord-onderzoek komen cellen van mensen met een hoog risico op de ziekte van Alzheimer. In het Erasmus MC worden deze verjongd en getransformeerd tot verschillende typen hersencellen. Mimetas zet die op een chip en onderzoekers van de Leidse univer­si­teit bestuderen wat voor vreemde stofjes zo’n alzheimerbrein precies produceert.

En dat moet dan over enkele jaren informatie opleveren over hoe de ziekte kan worden aangepakt en voorkomen.

Elsevier nummer 41, 10 oktober 2015

Ingelogde abonnees van Elsevier Weekblad kunnen reageren.