Met celsystemen ingrijpen in C9orf72-genafwijking

Grootschalige studies naar de ziekte ALS suggereren dat genetische factoren van invloed zijn op het ziekteverloop. Dit geldt met name wanneer er sprake is van de C9orf72-genafwijking, de meest voorkomende ALS-mutatie (bij 8-10% van alle ALS-patiënten). Daarom is het belangrijk om inzicht te krijgen in de manier waarop genetische factoren de aanmaak van de C9orf72-genafwijking beïnvloeden. Dit gebeurt door de ontwikkeling van celsystemen.

Het onderzoek

In dit onderzoek richten we ons op de meest voorkomende genetische verandering in ALS-patiënten (gevonden in 8-10% van alle patiënten): een stukje van zes DNA bouwstenen. Nadat dit stukje zich tientallen tot meer dan honderd keer heeft herhaald, heeft dit zich genesteld in het gen C9orf72. Wanneer dit repeterende DNA-stukje wordt afgeschreven, leidt dat tot ongewenste RNA- en eiwitklonteringen in de motorneuronen van ALS-patiënten.

Doel van ons onderzoek is om nieuwe aangrijpingspunten te vinden om het afschrijven van dit repeterende blokje DNA in C9orf72 tegen te gaan. Hiertoe ontwikkelen we nieuwe celsystemen om te kunnen screenen naar eiwitten die betrokken zijn bij het afschrijfproces van repeterend DNA in ALS.

Update 30 juni 2019

Tijdens dit onderzoek hebben we ontdekt dat het niet makkelijk is om het afschrijven van het repeterende stukje ALS in celsystemen na te bootsen, noch om de grootte van de repeterende sequentie goed te bepalen. Na twee jaar van het onderzoek is de conclusie dat we langer dan verwacht nog bezig zijn om onze celsytemen te genereren, waarbij we (1) een nieuwe technologie ontwikkelen om het repeterende DNA in kaart te brengen en (2) de nieuwste inzichten gebruiken om deze goed afgeschreven te krijgen in celsystemen.

De verwachting is dat we in het derde jaar van het onderzoek zullen slagen om de celsystemen gereed te hebben en de screen uit te voeren. We gaan daarbij leren of er factoren bestaan die neuronen helpen om het ALS repeterende DNA stukje af te schrijven. Ook zullen we bestuderen of deze mogelijk als aangrijpingspunt kunnen dienen om te voorkomen dat neuronen deze ziekte-veroorzakende handeling kunnen uitvoeren.

Update 31 december 2019

In dit project richten we ons op de meest voorkomende genetische verandering in ALS patiënten (gevonden in 8-10% van alle patiënten): een stukje van zes DNA bouwstenen dat zich, 10-tallen tot meer dan honderd keer herhaald, genesteld heeft in het gen C9orf72. Wanneer dit repeterende DNA stukje wordt afgeschreven leidt dattot ongewenste RNA en eiwit klonteringen in de motorneuronen van ALS patiënten. Doel van ons onderzoek is om nieuwe aangrijpingspunten te vinden om het afschrijven van dit repeterende blokje DNA in C9orf72 tegen te gaan.

Hiertoe ontwikkelen we nieuwe celsystemen om te kunnen screenen naar eiwitten die betrokken zijn bij het afschrijfproces van repeterend DNA in ALS. Tijdens dit project hebben we ontdekt dat het niet makkelijk is om het afschrijven van het repeterende stukje ALS in celsystemen na te bootsen, noch om de grootte van de repeterende sequentie goed te bepalen. Stand van zaken na 2 jaar looptijd is dat we langer dan verwacht nog bezig zijn om onze celsytemen te genereren, waarbij we (1) een nieuwe technologie ontwikkelen om het repeterende DNA in kaart te brengen en (2) de nieuwste inzichten gebruiken om deze goed afgeschreven te krijgen in celsystemen. Op beide punten is de laatste tijd goede progressie geboekt. We hebben een geheel nieuwe aanpak ontwikkeld die goede mogelijkheden lijkt te bieden om het repeterende ALS DNA in kaart te brengen: dit gaan wij nu testen. Wat betreft de celsystemen: enige verdere karakterisatie is nog noodzakelijk, maar we denken er in geslaagd te zijn de celsystemen te creëren waarmee wij het afschrijven van het repeterende stukje ALS kunnen monitoren. Hiermee zullen we op korte termijn kunnen gaan screenen naar eiwitten die dit proces beïnvloeden. We gaan daarbij leren of er factoren bestaan die neuronen helpen om het ALS repeterende DNA stukje af te schrijven en we zullen bestuderen of deze mogelijk als aangrijpingspunt kunnen dienen om te voorkomen dat neuronen deze ziekteveroorzakende handeling kunnen uitvoeren.

Update 30 juni 2020

Tijdens dit project hebben we ontdekt dat het niet makkelijk is om het afschrijven van het repeterende stukje ALS in celsystemen na te bootsen, noch om de grootte van de repeterende sequentie goed te bepalen. Stand van zaken na 2,5 jaar looptijd is echter dat we nu beide aspecten onder controle hebben. We hebben een nieuwe technologie ontwikkeld om de grootte van het repeterende ALS DNA in C9orf72 in kaart te brengen. We zullen nu kijken of deze techniek ook gebruikt kan worden voor de genetische karakterisatie van repeterend DNA in ALS patiënten. Dankzij deze nieuwe techniek hebben we onze celsystemen kunnen karakteriseren en bevestiging gekregen dat we nu verschillende soorten celsystemen gereed hebben voor screening naar eiwitten die de afschrijving van repeterend ALS DNA beïnvloeden. Deze screens zullen op korte termijn plaatsvinden. We gaan daarbij leren of er factoren bestaan die neuronen helpen om het ALS repeterende DNA stukje af te schrijven. In vervolgonderzoek zullen we dan bestuderen of deze als aangrijpingspunt kunnen dienen om te voorkomen dat neuronen deze ziekte-veroorzakende handeling kunnen uitvoeren.

 

[projectnr. 2017-59]
Looptijd
3 jaar (2017 - 2020)
Begroting
€ 395.000,-