Een probleem bij de ontwikkeling van nieuwe medicatie voor ALS patiënten is dat een groot deel van de klinische studies met nieuwe medicijnen mislukt. Dit komt onder andere door de experimentele modellen die worden gebruikt. Verder lijkt het ziekteproces per patiënt of groep patiënten te verschillen.

Nieuwe experimentele modellen

Om deze problemen aan te pakken zijn nieuwe experimentele modellen nodig die gebruik maken van patiënten-cellen en die ons in staat stellen per patiënt te gaan onderzoeken hoe ALS ontstaat en welke medicatie efficiënt zal zijn. Door recente technologische ontwikkelingen zijn we nu in staat huidcellen van mensen om te zetten naar andere cellen (stamceltechnologie). Deze technologie hebben we, onder andere met hulp van Stichting ALS Nederland, in ons lab opgezet. Dit heeft geleid tot nieuwe inzichten in het ziekteproces van ALS en innovatieve experimentele modellen, die de basis vormen voor het huidige voorstel.

Meerdere cellen betrokken bij ziekteproces ALS

Ons werk, en dat van collega-wetenschappers, heeft duidelijk gemaakt dat niet alleen motorische zenuwcellen nodig zijn om ALS te ontrafelen, maar dat ook andere cellen betrokken zijn bij het ziekteproces, bijvoorbeeld skeletspiercellen. Skeletspiercellen kunnen ervoor zorgen dat de verbindingen van motorische zenuwcellen zich terugtrekken van de spier.

Maar ook veranderingen in skeletspiercellen zelf kunnen leiden tot spierzwakte in ALS. Helaas weten we nog weinig over de veranderingen in skeletspiercellen in ALS patiënten. Skeletspiercellen zijn echter wel een aantrekkelijk doelwit voor therapie omdat ze gemakkelijk te bereiken zijn en omdat er al veel wordt geïnvesteerd in manieren om skeletspieren te behandelen voor tal van andere neuromusculaireziekten.

Hier kunnen ALS patiënten in de toekomst van profiteren. Maar eerst is meer kennis nodig over het ziekteproces in skeletspiercellen.

Skeletspiercellen maken

Met behulp van stamceltechnologie gaan we skeletspiercellen in het lab maken van verschillende groepen ALS patiënten om deze vervolgens met moleculaire technieken te onderzoeken. Ook kunnen we uit deze skeletspierencellen skeletspieren maken in het lab waarmee we spierfunctie (bijvoorbeeld spierkracht) kunnen onderzoeken.

Ook zullen we specifiek gaan kijken naar het contact tussen de motorische zenuwcel en de skeletspier, de NMJ, met behulp van zogenaamde organ-on-a-chip technieken die we in het lab hebben opgezet. Deze kennis zal helpen om beter te begrijpen hoe skeletspiercellen veranderen in ALS patiënten, maar ook afwijkingen detecteren die we vervolgens kunnen gebruiken voor het vinden van nieuwe medicijnen.

In het laatste deel van dit project zullen we daarom ook screens gaan doen met een klein aantal therapeutische compounds om te bevestigen dat de afwijkingen en modellen die we hebben gevonden en gemaakt kunnen worden gebruikt voor drug screening.

Doel project

Het uiteindelijke doel van dit project is om meer inzicht te krijgen in het ziekteproces van ALS en om, uiteindelijk per patiënt, te testen welke medicatie effectief is in het vertragen of stoppen van dit ziekteproces door het behandelen van de skeletspier in combinatie met andere medicijnen.

Aanvrager project: ALS Centrum Nederland