SOPHIA is een samenwerkingsproject van 17 Europese ALS-centra. De centra werken samen om alle gebruikte methoden in ALS-onderzoek op elkaar af te stemmen. Hierdoor zijn resultaten goed met elkaar te vergelijken en kunnen bijvoorbeeld goede ALS-biomarkers ontwikkeld kunnen worden. Het ALS Centrum Nederland is zowel deelnemer als projectcoördinator.
SOPHIA staat voor ‘Sampling and biomarker OPtimization and Harmonization In ALS and other motor neuron diseases’. De verschillende onderzoeksgroepen werken samen om alle methoden die gebruikt worden in ALS-onderzoek op elkaar af te stemmen zodat de resultaten van de verschillende centra goed met elkaar te vergelijken zijn. Het gaat bijvoorbeeld over het maken van MRI’s, het doen van neurofysiologisch onderzoek, bloedafname, de verwerking en opslag van (klinische) data, technieken om biomarkers te analyseren, enzovoorts.
Landen die deelnemen aan het SOPHIA project
Wanneer ALS-centra dezelfde methoden gebruiken voor hun onderzoek levert dit veel meer bruikbare onderzoeksdata op. Wanneer die data vervolgens op een standaard manier geanalyseerd worden, kunnen we bijvoorbeeld sneller inzicht krijgen in de bruikbaarheid van potentiële ALS-biomarkers. ALS-biomarkers zijn meetbare biologische eigenschappen die van belang zijn bij het stellen van de diagnose ALS, het volgen van het ziekteproces en het beoordelen van het effect van potentiële behandelingen.
Het SOPHIA-project is gestart in juni 2012 en wordt voor drie jaar gesubsidieerd door het EU Joint Programme – Neurodegenerative Disease Research (JPND), een initiatief vanuit de Europese Commissie. Het project heeft als uiteindelijk doel om bruikbare informatieve biomarkers te ontwikkelen voor ALS en het gebruik van deze biomarkers te stimuleren binnen Europa.
Vertegenwoordigers van Europese ALS-centra op de jaarlijkse bijeenkomst in september 2013
De rol van biomarkers
Biomarkers (ofwel biologische markers) zijn karakteristieke biologische eigenschappen die opgespoord en gemeten kunnen worden in het menselijk lichaam (bijvoorbeeld in het bloed of in weefsel). Biomarkers kunnen normale maar ook ziekteprocessen in het lichaam aanduiden. Het kunnen bepaalde cellen, genen, enzymen, hormonen, enzovoorts. zijn.
Lichaamstemperatuur is bijvoorbeeld een heel bekende biomarker voor koorts. Cholesterolwaarde is een biomarker voor hart- en vaatziekten en C-reactief eiwit (CRP) is een biomarker voor een ontsteking. Biomarkers zijn nuttig bij het stellen van een diagnose en om een ziekteproces te volgen, maar ook om de effecten van een therapie te beoordelen (van groot belang bij geneesmiddelstudies).
Biomarkers bij ALS
ALS is eigenlijk een spectrum van neurodegeneratieve ziekten. Primaire laterale sclerose (PLS), progressieve bulbaire parese (PBP), progressieve spinale spieratrofie (PSMA) en ALS – frontotemporale dementie (FTD) vallen er nauw mee samen. Deze neurodegeneratieve ziektebeelden zijn genetisch en klinisch erg heterogeen. Dat heeft grote gevolgen voor de diagnose, de prognose en de beoordeling van het effect van behandelingen van dit soort ziektes.
Op dit moment is er geen specifieke diagnostische test voor ALS. De diagnose wordt gesteld op basis van een klinische beoordeling door een neuroloog. Gemiddeld wordt de definitieve diagnose ALS pas 12 maanden na het verschijnen van de eerste symptomen gesteld. Bij een snel-progressieve ziekte zoals ALS zorgt deze vertraging ervoor dat patiënten pas in een laat stadium de juiste hulp aangeboden krijgen.
Betrouwbare biomarkers zouden het diagnoseproces kunnen versnellen en inzicht kunnen geven in het pathologische en fysiologische ziekteproces. Ook kunnen ze van waarde zijn voor het subclassificeren van de heterogene ziektebeelden, het volgen van het ziekteverloop en het beoordelen van het effect van therapieën.
Neurofysiologische en beeldvorming biomarkers
Recent is zowel een neurofysiologische als een beeldvormende marker voor het verlies van motorische zenuwcellen bij ALS ontwikkeld.
MUNIX (motor unit number index) is een nieuwe gevalideerde methode om de hoeveelheid en grootte van motor units in te schatten in individuele ALS-patiënten. Een motor unit bestaat uit een motorische zenuwcel en de spiervezels die door deze zenuwcel worden aangestuurd. MUNIX is een objectieve meting van de snelheid van het verlies aan lagere (perifere) motorische zenuwcellen. Uit eerste meetresultaten is gebleken dat het afsterven van motorunits al vast te stellen is met MUNIX wanneer de functionele achteruitgang nog niet zichtbaar is.
De betrokkenheid bij ALS van de hogere (centrale) motorische zenuwcellen en de hersenen kan worden beoordeeld door beelden hiervan te maken, bijvoorbeeld een MRI. Atrofie in het ruggenmerg is te zien door speciale analyse van een MRI en blijkt geassocieerd te zijn met functionele veranderingen in de loop van de tijd. Metingen van de atrofie met MRI kunnen gebruikt worden als een maat voor het voorspellen van de ziekteprogressie bij ALS.
Binnen SOPHIA worden beide technieken verder geharmoniseerd en gekoppeld aan de klinische data van patiënten om zo hun biomarkerfunctie verder te ontwikkelen.
Biomarkers in hersenvocht
Het merendeel van onderzoek naar biomarkers bij ALS richt zich op de aanwezigheid van biomarkers in het hersenvocht, de vloeistof rond het ruggenmerg en de hersenen. Er zijn hierin tot nu toe geen gevalideerde neurochemische biomarkers gevonden. Er zijn enkele kandidaten ontdekt maar deze zijn niet ontwikkeld voor toepassing in de kliniek omdat onafhankelijk bewijs voor hun functie als biomarker ontbreekt. De groepen patiënten in het onderzoek tot dusver zijn te klein om echt waarde te hechten aan de functie van de biomarkers. Het valideren van de biomarkers in het hersenvocht wordt bemoeilijkt door het gebruik van verschillende procedures voor het afnemen van het vocht waardoor resultaten niet goed vergelijkbaar zijn.
Binnen SOPHIA worden biomarkers in het hersenvocht verder onderzocht en geharmoniseerd en gekoppeld aan de klinische data van patiënten.
Biomarkers in bloed
Tot op heden zijn er nog geen biomarkers voor ALS in het bloed van patiënten gevonden.
Genexpressie profilering (GEP) van bloed is een veelgebruikte techniek in de oncologie en wordt nu ook onderzocht voor ALS. Verschillen in de genexpressie profielen van bloed van gezonde mensen en mensen met ALS kunnen eventueel gebruikt worden als biomarker voor neurodegeneratieve processen. Het feit dat er in bloed veel eiwitten gemaakt worden afkomstig van ALS-genen (bijvoorbeeld SOD1, TDP-43, FUS) ondersteunt dit idee.
Binnen SOPHIA wordt onderzocht wat de beste methode is voor het verzamelen van bloed, en meer specifiek het materiaal in het bloed, waarop GEP kan worden uitgevoerd, om zo tot de beste resultaten te komen.
Meer informatie
Lees ook de het verslag van de SOPHIA project vergadering op september 2015.
Kijk op www.sophiaproject.eu
Op de website van ENCALS, het Europese netwerk van samenwerkende ALS centra, staat meer informatie over SOPHIA en andere internationale onderzoeksprojecten.
Contactpersoon bij ALS Centrum Nederland: dr. Lotte van Nierop (sophia@umcutrecht.nl)
