ALS-on-a-Chip: Towards patient-derived models for personalized therapy development

ALS-on-a-Chip: Towards patient-derived models for personalized therapy development

      

Waarom het project ALS-on-a-chip: Towards patient-derived models for personalized therapy development?

ALS-on-a-Chip: De ontwikkeling van nieuwe modellen voor personalized medicine therapie

Een groot probleem bij de ontwikkeling van nieuwe medicatie voor ALS patiënten is echter dat het nog grotendeels onbekend is waarom en hoe ALS ontstaat en dat het ziekteproces waarschijnlijk per patiënt verschilt. Om deze problemen aan te pakken zijn nieuwe modellen nodig die gebruik maken van patiënten-cellen en die ons in staat stellen per patiënt te gaan onderzoek hoe ALS ontstaat en welke medicatie efficiënt zal zijn. Door recente technologische ontwikkelingen zijn we sinds kort in staat huidcellen van mensen om te zetten naar motorische zenuwcellen (stamceltechnologie). Deze technologie hebben we, onder andere met hulp van de ALS Stichting, in ons lab opgezet. Dit heeft geleid tot nieuwe inzichten in het ziekteproces van ALS die de basis vormen voor het huidige voorstel. Echter dit werk heeft ons duidelijk gemaakt dat niet alleen humane motorische zenuwcellen nodig zijn om ALS te ontrafelen maar ook andere cellen betrokken bij het ziekteproces, bijvoorbeeld spiercellen en glia. Verder is een format nodig waarin we per patiënt kunnen nagaan welk ziekteproces ten grondslag ligt aan ALS in deze patiënt en welke medicatie werkt. Dit format is ontwikkeld door MIMETAS, een Nederlands bedrijf gespecialiseerd in het ontwikkelen van de zogenaamde organ-on-a-chip aanpak. In deze chips kunnen patiënt-cellen worden geplaatst en vervolgens worden gebruikt voor het visualiseren van het ziekteproces (bijvoorbeeld door middel van microscopie) en het screenen van medicatie of genetische manieren om genetische defecten te repareren. In dit voorstel zullen we onze expertise in het maken van humane cellen combineren met de expertise van MIMETAS in het maken van organs-on-a-chip. We zullen een zogenaamde neuromusculaire unit maken waarin motorische zenuwcellen omgeven door glia cellen contact maken met spiercellen en deze reguleren. Deze neuromusculaire unit is een beter model voor ALS, omdat het zowel de zenuw- als de spiercel bevat, alswel gliacellen die ook een belangrijke bijdrage leveren aan het ziekteproces. We zullen eerst de chip optimaliseren voor onderzoek aan motorische zenuwcellen en ALS, en vervolgens technieken testen om verschillende parameters in motorische zenuwcellen, gliacellen en/of spiercellen te meten in de chip. Deze technieken gaan we vervolgens gebruiken om cellen uit patiënten met specifieke genmutaties verder te karakteriseren. Ten slotte, zullen een screen doen met een klein aantal therapeutische compounds om te bevestigen dat het nieuwe ALS-on-a-chip model kan worden gebruikt voor drug screening. 

Doel

Het uiteindelijke doel van dit project is om een ALS-on-a-chip model te ontwikkelen om verder 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. Een belangrijke deliverable van dit project is een ALS chip die kan worden gebruikt door de ALS research community voor het verder ontrafelen van de pathologie die leidt tot de ziekte en voor het vinden van nieuwe medicatie.

[projectnr. 2017-61]
Looptijd
4 jaar (2018 - 2021)
Begroting
€ 897.623,-