< Terug naar onderzoeken

Onderzoeksinformatie

Project nummer: 18-733c
Subsidievorm: Onderzoeksprogramma
Doel: Oorzaken
Onderzoekers:
Dr. J. Meilof UMCG Groningen
Instituut: MS Centrum Noord Nederland
Budget: € 530.000 voor 4 jaar, 2019-2023

Myelineherstel bevorderen

Belang: Bij multiple sclerose (MS) treedt er beschadiging op van de isolatielaag (myeline) rond zenuwen in de hersenen en het ruggenmerg. We weten hoe onder normale omstandigheden myeline wordt gemaakt, maar we weten nog steeds niet waarom het herstel van myeline (remyelinisatie) bij mensen met MS niet goed verloopt. Als we de factoren kennen die remyelinisatie remmen of stimuleren, opent dit nieuwe mogelijkheden om MS te behandelen en zo achteruitgang in het functioneren van mensen met MS te vertragen of misschien zelfs te voorkomen.

Help dr. Jan Meilof, hoofd van MS Centrum Noord Nederland, en zijn team hun doelen te bereiken

Steun dit onderzoek

Factoren in beeld brengen die myelineherstel remmen

Methode: Onze focus in dit onderzoek ligt op de factoren te bepalen die een stimulerende of remmende werking hebben op de myeline producerende cellen en is onderverdeeld in drie nauw met elkaar verbonden onderzoekslijnen.

In onderzoekslijn 1 wordt gebruik gemaakt van een innovatieve techniek (‘spatial transcriptomics’) die het mogelijk maakt om de activiteit van genen te bepalen in het hersenweefsel. Hierdoor kunnen we de aanwezigheid van celtypes en de daarbij behorende gen-activiteit in aangetaste hersenweefsel (‘MS-laesies) heel gedetailleerd in kaart brengen. De bijdrage van de genen met veranderde activiteit aan het falen van myelineherstel wordt vervolgens functioneel onderzocht.

In onderzoekslijn 2 ligt de focus op het steunweefsel dat tussen cellen ligt, de extracellulaire matrix. We maken gebruik van een techniek waarmee het mogelijk is om de cellen uit het hersenweefsel te verwijderen, waardoor we enkel het steunweefsel over houden en kunnen bestuderen. Zo vergelijken we de eiwitsamenstelling en de stijfheid van het steunweefsel in de door MS aangetaste gebieden met steunweefsel in nabijgelegen niet aangetast weefsel. Zien we veranderingen en wat is het effect van deze veranderingen op de verschillende celtypen? Schuilen er belemmerende factoren voor het herstel van myeline in dit steunweefsel en kunnen middelen vinden om dit te beïnvloeden waardoor myeline herstel wel kan optreden?

In onderzoekslijn 3 zijn we op zoek naar verstoorde communicatie tussen verschillende celtypen en met de hun omgeving. Hiertoe sporen we afwijkende eiwitten op die op het oppervlak van verschillende celtypen in MS-laesies zitten. Daarnaast zoomen we met behulp van een nieuwe microscopie methode (‘nanotomy) op de MS-laesie in en brengen we de aangetaste en niet aangetaste gebieden zeer gedetailleerd in kaart. Deze ‘landkaart’ maakt het mogelijk om subtiele veranderingen in het uiterlijk en de inhoud van cellen en hun omgeving, waaronder het steunweefsel, op te sporen.

De cellijnen vanuit onze MSiPS Biobank zijn bij uitstek geschikt om het effect van deze gevonden factoren op myeline herstel te testen. Zo kunnen we het model van ‘hersenen in een kweekschaal’, gemaakt door bloedcellen afkomstig van mensen met en zonder MS te reprogrammeren, gebruiken om relevante processen m.b.t. myelineherstel na te bootsen.

Ligging van hersenweefsel belangrijk voor de “aan-en-uitknop” van cellen

Voorlopige en verwachte resultaten: De eerste resultaten van onderzoekslijn 1 laten zien dat de ligging in het hersenweefsel van invloed lijkt te zijn op welke genen ‘aan’ en ‘uit’ staan in hersencellen. We zien een soort van gradiënt, waarbij genen meer of minder actief zijn in cellen naarmate ze dichterbij of verder weg liggen van laesie. Ook zien we verschillen tussen de verschillende type MS-laesies.

De voorlopige bevindingen van onderzoekslijn 2 suggereren dat er al vroege veranderingen in de eiwitsamenstelling van steunweefsel te vinden zijn, nog voordat er sprake is van myeline afbraak. In de witte stof gebieden detecteren we alleen veranderingen in het steunweefsel van de aangetaste gebieden. Net als in onderzoekslijn 1, zien we ook hier verschillen tussen de verschillende type laesies. De gevonden verschillen in grijze en witte stof steunweefsel wijzen op verschillen in functies van het steunweefsel in verschillende hersengebieden.

Om iets te kunnen zeggen over mogelijke miscommunicatie in MS-laesies, hebben we eerst in kaart gebracht welke oppervlakte eiwitten een rol spelen bij het succesvol herstel van myeline. Op dit moment onderzoeken we of deze eiwitten in MS-laesies mogelijk niet op het oppervlak zitten en of dit bijdraagt aan het uitblijven van myelineherstel. De eerste analyses van de zeer gedetailleerd landkaarten laten subtiele verschillen zien in de grootte en dichtheid van zenuwuitlopers in niet zichtbaar aangetast hersenweefsel van mensen met MS.

De cellijnen van de MSiPS Biobank gebruiken we om een ‘MS-hersenmodel in een kweekschaal’ te maken waarbij we de verschillende celtypes in de hersenen kunnen bestuderen. Dit MS-hersenmodel zal uiteindelijk in alle 3 bovenstaande onderzoekslijnen van pas komen. Dit zijn langdurige experimenten en de verzameling van onderzoeksgegevens is nog in volle gang.

Behandeling gericht op myelineherstel

Impact: Met de resultaten van de beschreven 3 onderzoekslijnen kunnen we een uitspraak doen over welke processen en factoren het herstel van myeline verstoren in MS. Dan wordt meer duidelijk hoe we behandeling, gericht op het herstel van myeline en dus op het daadwerkelijk remmen of voorkomen van de achteruitgang bij mensen met (progressieve) MS, moeten aanpakken.

Dit project is mede mogelijk gemaakt door MS Missie Peru en Rita Zoetemelk
Projectnummer: 18-733c