Zoektocht naar behandelbare ion-kanaal afwijkingen bij ALS

ALS is een ziekte waarbij motorische zenuwcellen – zenuwcellen die de spieren aansturen – disfunctioneren en uiteindelijk afsterven. In de afgelopen decennia zijn delen van de onderliggende ziekteprocessen opgehelderd. Desondanks zijn vele medicijnstudies negatief uitgevallen. De zoektocht naar behandelingen wordt met name geremd door het ontbreken van gevoelige meetmethoden, die functiestoornissen in motorische zenuwcellen al in een vroeg stadium kunnen waarnemen. Bovendien is de grote variatie tussen verschillende ALS-patiënten een belangrijk oorzaak voor negatieve resultaten. Toekomstige studies zullen dus zo ontworpen moeten worden, dat zij rekening houden met deze variatie en bovendien gebruik maken van gevoelige meetmethoden.

Functiestoornissen van ion-kanalen individueel onderzoeken

Ion-kanalen hebben een belangrijke functie in motorische zenuwcellen. Ion-kanalen zijn eiwitten in het membraan van zenuwcellen en spelen een belangrijke rol bij signaaloverdracht. Bij patiënten met ALS zijn er aanwijzingen dat een verstoorde werking van ion-kanalen in motorische zenuwcellen een belangrijke vroege stap is in het ziekteproces van ALS. Ion-kanalen bieden dan ook een veelbelovend aanknopingspunt voor medicijnen.

Doel van dit project

Het identificeren van de functiestoornissen van ion-kanalen die aan het afsterven van motorische zenuwcellen ten grondslag liggen. Dit is belangrijk, omdat er inmiddels meerdere medicijnen zijn die deze ion-kanalen kunnen beïnvloeden en zo mogelijk ook het afsterven van zenuwcellen op deze manier kunnen uitstellen of zelfs voorkomen. In dit project zullen we ALS-patiënten bovendien individueel testen, omdat onderzoeken hebben aangetoond dat biologische mechanismen tussen patiënten kunnen verschillen.

Methode

In dit project willen we daarom met gevoelige meetmethoden 150 patiënten met ALS onderzoeken, die zich presenteren op de ALS-poli van het UMC Utrecht. Alle patiënten zullen drie sub-testen ondergaan:

  1. Test 1 zal de prikkelbaarheid van de zenuw – en daarmee functie van verschillende ion-kanalen – evalueren. Deze meting zal aan de zenuw die de handspieren aanstuurt plaatsvinden.
  2. Middels test 2 kan in deze zenuw het verlies van axonen – bundels van zenuwuitlopers – met speciale oppervlakte EMG-technieken worden vastgesteld.
  3. Tenslotte zal in test 3 met echografie worden gekeken naar de verstoorde werking van zenuwcellen, door het meten van fasciculaties – kleine spiertrillingen onder de huid – in de handspieren.

De testen zijn zo samengesteld, dat het een praktische set is die weinig tijd in beslag neemt en hooguit geringe belasting voor patiënten oplevert. De testen kunnen dan ook bij medicijnstudies worden gebruikt in samenwerking met meerdere internationale ALS-centra die onderzoek doen naar nieuwe en betere medicijnen.

Aanknopingspunten voor behandeling

Deze set van testen biedt een unieke mogelijkheid om verschillende indicatoren van ziekteverloop met elkaar te vergelijken in een grote groep patiënten. Met behulp van statistiek kan dan berekend worden welke functiestoornissen van ion-kanalen leiden tot de verstoorde werking en verlies van motorische zenuwcellen. Kennis over deze functiestoornissen geeft belangrijke aanknopingspunten voor het gebruik van bestaande medicijnen én de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die aangrijpen op deze functiestoornissen in ion-kanalen. Op deze manier kan de progressie van ALS in een vroeg stadium tegengehouden worden.

Stand van zaken per 30 juni 2019

Vanaf de start van het project in mei heeft het accent gelegen in de aanschaf, opbouw, en goedkeuring van de meetapparatuur voor het project. Om de veranderingen in ion-kanalen in zenuwcellen nauwkeurig en betrouwbaar te detecteren, hebben we zeer gevoelige meetapparatuur nodig. Om de betrouwbaarheid en veiligheid van de apparatuur te waarborgen, werken we nauw samen met de afdeling medische technologie van het UMC Utrecht. Het aanschaffen en installeren van de apparatuur is een langdurig traject, waarbij we inmiddels in de eindfase zitten. We verwachten dat dit najaar alle meetapparatuur aangesloten is en we de laatste testen kunnen uitvoeren met de gehele meetopstelling.

Verder zijn we met alle betrokken personen aan de slag gegaan om zo goed mogelijk de onderzoeken van dit project in te passen op de diagnosedag. Op deze dag ondergaan de patiënten met verdenking op ALS al verschillende klinische onderzoeken waarbij specialisten van verschillende disciplines betrokken zijn. Het doel is om ervoor te zorgen dat de metingen voor dit onderzoek efficiënt voor de patiënten verloopt en goed op het bestaande programma van de diagnosedag aansluit. De metingen vinden dan plaats in een ruimte op de neuromusculaire polikliniek.

Eind van dit jaar zal vervolgens het onderzoeksplan ter goedkeuring naar de Medische Ethische Toetsingscommissie (METC) worden toegestuurd. Na goedkeuring kunnen we de eerste deelnemer in het onderzoek includeren. We hopen nog dit jaar goedkeuring te ontvangen en bij de eerste deelnemer metingen te verrichten.

Update 31 december 2019

In het afgelopen half jaar hebben we goedkeuring ontvangen van de afdeling medische technologie voor het gebruik van alle meetapparatuur binnen het project. Na deze goedkeuring hebben we de aanvraag over de studieopzet bij de Medisch Ethische Toetsingscommissie (METC) ingediend. Op basis hiervan kwamen enkele vragen naar voren over de statistiek en de uitleg in de informatiebrief voor patiënten. Dit heeft gezorgd voor een verbeterd protocol en informatiebrief voor patiënten. In december 2019 hebben we goedkeuring van de METC ontvangen waardoor we binnenkort van start gaan met de inclusie van de eerste deelnemers.

Een onderdeel van het project is om verbeterde protocollen te ontwerpen die eerder het verlies van zenuwcellen detecteren. Dit hebben we onderzocht bij één van de EMG-technieken waarmee spieractiviteit wordt gemeten. De resultaten hiervan hebben we gepresenteerd op het ALS/MND Symposium in december 2019 (1). Ook hebben we een poster gepresenteerd op het ALS congres (28 september 2019) en de patiënten- en mantelzorgersdag (12 oktober 2019).

Tot slot zijn we verheugd dat Diederik Stikvoort ons onderzoeksteam per 15 februari 2020 zal versterken. Hij zal als onderdeel van zijn promotieonderzoek de metingen binnen dit project uitvoeren. Hij heeft voor zijn afstudeerproject aan de TU Delft het afgelopen jaar al ervaring opgedaan met spierkracht en EMG opnames bij ALS-patiënten in het UMC Utrecht.

  1. Sleutjes BTHM et al. Impact of stimulus duration on detecting enlarged motor units in the compound muscle action potential scan. ALS/MND Symposium 2019, December 2019 (Poster)
[2018-0012]
Looptijd
Mei 2019 - mei 2022
Begroting
€ 398.000,-