Promovendus Lill Eva Johansen doet onderzoek naar ontstekingsprocessen bij PSMA. Het onderzoek richt zich op de vraag of het immuunsysteem een rol heeft in de oorzaak van de ziekte bij een kleine groep van de PSMA-patiënten. Het onderzoek vindt plaats in de laboratoria van prof. Pasterkamp en prof. Van den Berg van het ALS Centrum op het UMC Utrecht Hersencentrum. Vijf vragen aan deze jonge onderzoeker.
Lill Eva Johansen, afkomstig uit Noorwegen volgde de master Molecular Neuroscience aan de UvA en werkt sindsdien als PhD student (promovendus) bij het UMC Utrecht Hersencentrum. Ze voert haar onderzoek uit in samenwerking met drs. Oliver Harschnitz, onder begeleiding van dr. Ludo van der Pol.
Hoe onderzoek jij ontstekingsprocessen in motorische zenuwcellen?
Wij gebruiken een ziektemodel die we maken op basis van een stamcel. Door bepaalde moleculen toe te voegen aan deze stamcellen kunnen we deze laten differentiëren tot motorische zenuwcel (motorneuron).
De stamcellen die wij gebruiken zijn ontwikkeld vanuit huidcellen. Dit type stamcellen heet Induced pluripotent stemcell (IPSc). Omdat we ons richten op auto immuun processen waardoor externe factoren de motorneuronen kunnen beschadigen, gebruiken we huidbiopten van gezonde mensen. We ontwikkelen deze tot stamcellen. Deze stamcellen programmeren we tot motorneuronen. We hebben dan gekweekte motorneuronen in een petrischaaltje op het lab. Deze gezonde motorneuronen stellen we bloot aan serum uit het bloed van patiënten. In dit bloedserum zitten antilichamen en andere factoren die de motorneuronen kunnen beschadigen.
Serum is vloeistof in het bloed waarin de antilichamen en andere eiwitten zitten. Deze antilichamen, ook wel antistoffen genoemd, zijn een belangrijk deel van ons immuunsysteem. De antilichamen horen ons te beschermen tegen virussen en bacteriën. Doordat de antilichamen zich aan lichaamsvreemde stoffen, zoals virussen en bacteriën, binden, kunnen deze door ons lichaam onschadelijk worden gemaakt. Soms is het immuunsysteem echter ontregeld en dan kunnen bepaalde antilichamen onze cellen beschadigen in plaats van beschermen. Door de gekweekte gezonde motorneuronen bloot te stellen aan serum uit het bloed van PSMA-patiënten kunnen we dus kijken of (ontregelde) antilichamen een rol spelen bij het ziekteproces in de motorneuronen.
Hoe heb je de ontstekingsprocessen in bij polyneuropathie en PMA onderzocht?
In eerste instantie gebruikten we dit ziektemodel om MMN (Multifocale motorische neuropathie) te bestuderen. Met behulp van dit model hebben we bewijs gevonden voor de hypothese dat een bepaald type antilichamen, IgM antilichamen, de zenuwen kunnen beschadigen en dat dit een belangrijke oorzaak is van MMN. Deze antilichamen binden zenuwen , en veroorzaken functionele defecten in de neuronen en activeren het afweersysteem waardoor (onomkeerbare) schade ontstaat. Deze defecten kunnen bij MMN worden voorkomen door toediening van immunoglobuline (antistoffen met een beschermende werking). Voor de meeste MMN-patiënten blijkt dit een effectieve behandeling.
Zijn er therapeutische mogelijkheden voor een subgroep van PSMA-patiënten?
Eerder werk van onze onderzoeksgroep heeft aangetoond dat bij sommige PSMA-patiënten ook antilichamen in het bloed te vinden zijn die mogelijk bijdragen aan de ziekte. Deze antilichamen zijn anders dan die bij patiënten met MMN: ze binden waarschijnlijk aan andere structuren op zenuwen. PSMA is een heterogene ziekte en lijkt veel op ALS. Indien de ziekte bij een deel van de PSMA-patiënten inderdaad immuungemedieerd is, dan betekent dat dat zij mogelijk baat zouden hebben bij bestaande therapieën voor inflammatoire neuropathieën.
Voor hoeveel PSMA-patiënten zou dit mogelijk kunnen gelden?
We hebben het serum van PSMA-patiënten getest, net zoals we dat in eerder onderzoek bij MMN hadden gedaan. In het serum van sommige patiënten vonden we sterke verbindingen van antilichamen aan de neuronen, maar zoals verwacht was het serum van het merendeel van de patiënten negatief voor zulke antilichamen. Dat betekent dat bij de meeste PSMA-patiënten de antilichamen, en dus het immuunsysteem, geen rol speelden in hun ziekte. Echter, bij een kleine groep PSMA-patiënten lijkt het immuunsysteem wel een rol te spelen.
Hoe gaan jullie verder met dit onderzoek?
We gaan bestuderen of en hoe de antilichamen bij deze kleine groep PSMA-patiënten de motorneuronen eventueel beschadigen en aan welke moleculen ze dan binden. We gaan dat bekijken in het ziektemodel, de gekweekte motorneuronen in het lab. Op die gekweekte motorneuronen zullen we verschillende experimenten uitvoeren om te kijken of de antilichamen uit het serum van het bloed van PSMA-patiënten een rol spelen in de oorzaak van de ziekte.
We willen meer inzicht krijgen in de wijze waarop deze antilichamen schade aan zenuwcellen veroorzaken. Uiteindelijk willen we een studie starten om te kijken of deze kleine groep PSMA-patiënten bij wie het immuunsysteem een rol speelt, baat heeft bij een therapie die gericht is op een auto-immuun reactie.