Genetisch onderzoek naar hersenaandoeningen laat zien dat erfelijke factoren belangrijk zijn in het ontstaan van hersenaandoeningen. Onderzoekers weten echter nog weinig van hoe precies erfelijke risicofactoren tot hersenziekten leiden. De reden hiervoor is simpel: hersenweefsel is moeilijk toegankelijk voor onderzoek. Gelukkig hebben wetenschappers een manier gevonden om belangrijke inzichten te verkrijgen zonder direct in de hersenen te hoeven kijken: het onderzoeken van hersenvocht (ook wel cerebrospinale vloeistof, of CSF, genoemd).
In dit blog duiken we in een recent onderzoek van dr. Lianne Reus en dr. Toni Boltz. Zij maakten gebruik van cerebrospinale vloeistof om meer te begrijpen over neurobiologische processen en hun rol bij hersenziekten zoals dementie. In hun onderzoek lieten ze zien dat erfelijke factoren leiden tot afwijkende stofjes in het hersenvocht van gezonde mensen en patiënten. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Molecular Psychiatry.
Onderzoeker Lianne Reus (foto door: Sterre de Boer)
Nieuwe kennis belangrijk voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen
Dit onderzoek biedt waardevol nieuw inzicht in de genetische basis van hersenziekten, die vaak moeilijk te onderzoeken zijn vanwege de beperkte toegang tot hersenweefsel. Door cerebrospinale vloeistof (afgekort, CSF) als een soort ‘raam naar de hersenen’ te gebruiken, kunnen wetenschappers nu beter begrijpen hoe genetische variaties van invloed zijn op moleculaire processen in de hersenen. Dit kan helpen bij het ontwikkelen van vroegtijdige diagnostische tests en geric
hte behandelingen voor hersenaandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer en andere neurologische en psychiatrische stoornissen.
Bovendien toont het onderzoek aan hoe de technologie en ons begrip van genetica en moleculaire biologie zich ontwikkelen. Het koppelen van erfelijke data aan CSF is een belangrijke stap in het ontrafelen van de complexe genetische netwerken die onze hersenen aandrijven. Hoewel we nog niet alles weten, biedt dit soort onderzoek veelbelovende vooruitzichten voor de behandeling van hersenziekten in de toekomst.
Koppeling van erfelijke factoren en hersenvocht data
In een recent onderzoek werd CSF gebruikt om meer te weten te komen over de genetische basis van hersen-gerelateerde aandoeningen. De wetenschappers onderzochten maar liefst 5.543 verschillende metabolieten (moleculen die betrokken zijn bij chemische reacties in het lichaam) in het hersenvocht van 977 mensen. Deze deelnemers kwamen uit twee groepen: een groep cognitief gezonde mensen en een groep uit het Amsterdam Dementia Cohort, die goed gedocumenteerd is in termen van geheugenproblemen en dementie.
Door te kijken naar de genetische variaties die deze metabolieten beïnvloeden, konden de onderzoekers 126 belangrijke genetische aanwijzingen (genoemd mQTL’s) identificeren die invloed hebben op de concentraties van 65 verschillende CSF-metabolieten. Dit was de grootste studie van zijn soort tot nu toe in het aantal gemeten metabolieten in CSF.
Wat is een mQTL?
Een mQTL, of metabolite Quantitative Trait Locus, is een specifiek deel van het DNA dat de hoeveelheid van een bepaalde metaboliet in het lichaam bepaalt. Met andere woorden, het is een genetisch gebied dat invloed heeft op hoe veel of hoe weinig van een bepaalde molecuul in het lichaam aanwezig is. Door te begrijpen welke genetische variaties de concentratie van metabolieten in de hersenvocht beïnvloeden, kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe deze metabolieten bijdragen aan hersenfuncties en aandoeningen.
Dr. Lianne Reus voerde dit onderzoek deels uit tijdens haar postdoctorale periode aan de afdeling Humane Genetica van UCLA, Los Angeles. De samenwerking met Alzheimercentrum Amsterdam richt zich op het ontrafelen van de genetische en moleculaire mechanismen achter hersenziekten zoals de ziekte van Alzheimer en frontotemporale dementie. Het project illustreert de kracht van grensoverschrijdende wetenschappelijke samenwerking voor vooruitgang in neurologisch onderzoek.
Dit onderzoek is mogelijk gemaakt door het Memorabel programma van ZonMw, de Europese Commissie als onderdeel van het Innovative Medicine Initiative programma en R21 subsidie van de Amerikaanse National Institute on Aging.