Spierdystrofie

De uitdaging

Spierdystrofie is een verzamelnaam voor een groep van erfelijke spierziekten. De vaakst voorkomende vorm van dystrofie is de ziekte van Duchenne. Deze ziekte treft bijna uitsluitend jongens, al kunnen meisjes ook drager zijn van het gen dat aan de basis ligt van de aandoening. Naar schatting worden 1 op 3.300 jongens geboren met de ziekte van Duchenne. Tot voor kort stierven deze jongens met Duchenne vaak voor hun twintigste levensjaar. Dankzij een verbeterde hart- en ademhalingszorg worden patiënten tegenwoordig 30 of 40 jaar oud. Hierdoor krijgen patiënten steeds vaker te maken met hart problemen, en het aantal overlijdens vanwege hartfalen is dan ook gestegen van 8 naar 44%.

Het project

• Nieuwe therapeutische benaderingen voor de behandeling van spierdystrofieën: iPSC en TALEN technologieën voor regeneratie van spieren

Maurilio Sampaolesi € 400.000 Onderzoeker aan het woord

De gemiddelde levensverwachting van mensen met spierdystrofie is toegenomen, maar toch blijft de ziekte dodelijk. Hoe kijkt u hier als onderzoeker tegenaan?

Professor Sampaolesi: Ik heb veel patiënten met spier dystrofie weten sterven. Altijd nog jongens of jonge mannen, wat het eens zo confronterend maakt. Tijdens mijn legerdienst werkte ik als vrijwilliger binnen sociale projecten en kwam ik toevallig terecht bij dystrofie patiënten die gaandeweg hun benen, armen en handen niet meer konden gebruiken. Hen helpen is wat mij drijft. In het labo werk je meestal met cellen en proefdieren, maar ik heb steeds die kinderen voor ogen, en de moeilijkheden waar zij mee kampen.

Net daarom ben ik zo tevreden met de mijlpalen die ons labo heeft bereikt in de afgelopen jaren, mede dankzij de steun van Opening the Future. We toonden dat we cellen konden herprogrammeren in pluripotente stamcellen. Die kunnen we dan doen ontwikkelen tot spiercellen, zelfs hartspiercellen – een technologie die we willen gebruiken om de achteruit gang van spiercellen tegen te gaan.

Dit was een ontdekking die we aanvankelijk deden via werk met muizen, maar een jaar later lukte het ook voor menselijke cellen: we isoleerden cellen van bloedstalen en herprogrammeerden die tot pluripotente stamcellen. Met onze methode konden we een stabiele kwaliteit van cellen produceren, dat was voorheen vaak een probleem.

Professor Sampaolesi

Wat zijn de volgende stappen?

Als je een effectieve therapie wil ontwikkelen tegen spier dystrofie dan moet je een manier vinden om alle spieren in het lichaam te bereiken. Hoe kan je dat aanpakken? Via de bloedstroom. Daarom onder zoeken we nu een type vesikels dat stamcellen kan vervoeren naar de spieren via het bloed. Onze eerste resultaten in muizen zijn veelbelovend.

Een greep uit de resultaten

1Het team van professor Sampaolesi toonde aan dat een specifiek type stamcellen met succes kan ingeplant worden in zowel hartspierweefsel als skeletspierweefsel. Dit is een belangrijke stap voorwaarts, aangezien bij spierdystrofie beide types van spiercellen afsterven.

Gentherapie is vaak heel erg gericht, wat het moeilijk maakt om twee verschillende weefsels tegelijkertijd aan te pakken. De onderzoekers konden echter deze geherprogrammeerde stamcellen eerst genetisch wijzigen en dan inplanten in beide types weefsel. Op die manier slaagden ze erin de spier functie in een muizenmodel voor spierdystrofie te herstellen.

Ze gingen na of hetzelfde zou lukken met menselijke geherprogrammeerde pluripotente stamcellen. De resultaten in de muizenmodellen bleken positief. De onderzoekers gingen zelfs nog een stapje verder. Ze testten of ze de differentiatie van stamcel naar spiercel nog een boost konden geven door een combinatie van micro-RNA’s toe te dienen. Deze kleine RNA moleculen kunnen heel gericht de activiteit van genen beïnvloeden. Zo ontwikkelden ze meteen manieren om hun strategie nog verder te finetunen.

Deze nieuwe inzichten hebben geleid tot een patent applicatie, in samenwerking met Leuven Research & Development. “Eenvoudig gesteld hebben we nu alle bouwstenen in handen om ons huis te metselen,” luidt het. “Als we onze preklinische studies met succes kunnen afronden denk ik dat we in de nabije toekomst klaar zullen zijn om onze benadering te testen in een klinische studie met patiënten.”

Quatrocelli et al. 2015 Mesodermal iPSC–derived progenitor cells functionally regenerate cardiac and skeletal muscle The Journal of Clinical Investigation Giacomazzi et al. 2017 MicroRNAs promote skeletal muscle differentiation of mesodermal iPSC-derived progenitors Nature Communications