Op het UMC Utrecht Hersencentrum is onder leiding van Prof. Jeroen Pasterkamp het onderzoek naar het ALS interactoom van start gegaan. In dit project bestuderen onderzoekers aan welke eiwitten de ALS-eiwitten zich binden in de motorische zenuwcel. Dit kan belangrijke aanwijzingen geven voor toekomstige behandelingsmogelijkheden.
DNA – RNA – Eiwit
DNA is het erfelijke materiaal van ons lichaam. Het zit in elke lichaamscel. Het DNA kan gezien worden als een soort kookboek. Het DNA draagt de codes waarmee de cel eiwitten kan maken, de bouwstenen van ons lichaam. In elke lichaamscel hebben eiwitten veel belangrijke taken.
In de celkern (nucleus) zit het DNA opgerold opgeslagen in de chromosomen. Image source: NHS National Genetics and Genomics Education Centre
Het DNA wordt afgelezen met behulp van het RNA, waarmee vervolgens een nieuw eiwit wordt gebouwd. Als er een afwijking (mutatie) is in het DNA, dan heeft dit vaak gevolgen voor de eiwitten. Soms wordt een eiwit niet gemaakt of wordt er een afwijkend eiwit gemaakt.
Links zit er geen afwijking in het DNA en wordt er een functioneel eiwit gemaakt. Rechts wordt er door een afwijking in het DNA een niet functioneel eiwit gemaakt of ontbreekt er een eiwit. Image source: NHS National Genetics and Genomics Education Centre
ALS-genen en ALS-eiwitten
Afwijkingen in het DNA van ALS-patiënten leiden er toe dat een aantal eiwitten in de motorische zenuwcellen afwijken. Hierdoor gaan deze eiwitten samenklonteren, waardoor zij hun werk niet meer kunnen doen. Als gevolg hiervan sterft de motorische zenuwcel af. De zenuw kan dan niet meer spieren aansturen en de ALS-patiënt raakt verlamd.
In dit project ‘ALS interactoom’ onderzoeken we de eiwitten waaraan deze afwijkende eiwitten zich binden. Eiwitten werken namelijk nooit alleen, maar binden zich aan allerlei andere eiwitten om hun functies uit te kunnen voeren. Alle eiwitten die zich aan een specifiek ander eiwit binden vormen het ‘interactoom’. We zullen de interactomen bepalen van een aantal afwijkende eiwitten in de zenuwcellen van ALS-patiënten. Vervolgens zullen we de functie van deze interactomen bestuderen.
Eiwitten zijn de bouwstenen van ons lichaam. In elke lichaamscel hebben eiwitten belangrijke taken. Eiwitten werken nooit alleen, maar binden aan elkaar. We noemen dit interacterende eiwitten.
Gekweekte stamcel (IPScel) differentiëren tot zenuwcel
Dit onderzoek wordt gedaan op zenuwcellen in het laboratorium. Deze zenuwcellen zijn verkregen met de IPSC-techniek, waarbij we huidcellen van patiënten en controlepersonen omzetten naar stamcellen die zich doorontwikkelen tot zenuwcellen. We gebruiken daarvoor een klein stukje huid van ALS-patiënten (huidbiopt). De huidcellen worden ‘geherprogrammeerd’ tot stamcellen. Dit worden IPS-cellen genoemd, oftewel induced pluripotent stemcells. Met behulp van deze humane stamcellen is het mogelijk om motorische zenuwcellen te differentiëren. In deze motorische zenuwcellen kunnen we vervolgens onderzoek doen.
Waarom sterven motorische zenuwcellen af bij ALS?
Door dit onderzoek krijgen we meer kennis over de afwijkende eiwitten in de motorische zenuwcellen en de processen die er toe leiden dat de motorische zenuwcellen afsterven.
Onderzoeksposter
Download onderstaande pdf voor meer informatie over het project.
Drs. Anna Blokhuis werkt aan uit huidcellen gekweekte stamcellen en motorische zenuwcellen in het laboratorium.
Dit project wordt gefinancierd door Stichting ALS Nederland.
Updates
Update december 2017: Wisselwerking tussen ALS-eiwitten TDP43 en Ataxine2 in de zenuwcel
Update januari 2017: Update project ALS Interactoom: verschillende ALS-eiwitten en ziektemechanismen leiden tot ALS
Update mei 2016: Promotie Anna Blokhuis over de rol van eiwitcomplexen bij ALS
Update januari 2016: Update project ‘ALS interactoom’ over de rol van ALS-eiwitten in de zenuwcel