Een wetenschappelijk team heeft onlangs bevindingen gepubliceerd over hoe ons lichaam hersen- en ruggenmergletsels kan herstellen. Ze ontdekten dat het huntingtine-eiwit een belangrijke rol speelt bij het herstellen van beschadigde zenuwcellen.

Schade aan het zenuwstelsel herstellen - de heilige graal van de medische wetenschap

Het is al lang de ambitie van veel wetenschappers om manieren te vinden om schade aan de hersenen en het ruggenmerg te herstellen. Door te bestuderen hoe het zenuwstelsel kan genezen, hopen wetenschappers aanwijzingen te vinden over hoe de schade precies kan worden teruggedraaid, wat op zijn beurt kan helpen bij het ontwikkelen van medicijnen of therapieën om mensen met letsels aan het zenuwstelsel te behandelen.

Een van de manieren waarop we schade aan het zenuwstelsel kunnen herstellen, is door een soort stamcel te gebruiken die gemakkelijk in een hersencel kan worden omgezet. Deze neurale stamcellen ontwikkelen zich tot neurale voorloopcellen of NPC’s (neural progenitor cells). Net als andere soorten stamcellen zijn dit cellen die nog niet volledig zijn ontwikkeld; ze groeien uit tot verschillende soorten zenuwstelsel-cellen, maar zijn het nog niet helemaal. Wetenschappers zijn in staat om NPC’s op de beschadigde delen van het zenuwstelsel te enten, op dezelfde manier zoals weefsels en organen worden getransplanteerd. Eenmaal geënt, bevorderen de NPC’s de groei van andere cellen om zich weer met elkaar te verbinden. Hierdoor wordt de functionaliteit van het beschadigde zenuwstelselgebied hersteld.

Moderne instrumenten die eeuwenoude vragen helpen beantwoorden

Professor Mark Tuszynski en collega’s zijn geïnteresseerd in onderzoek naar hoe NPC-transplantaten precies kunnen helpen bij het herstellen van hersen- en ruggenmergschade. In hun recent in Nature gepubliceerde studie onderzochten ze het herstel van het zenuwstelsel met behulp van moderne neurowetenschappelijke en genetische instrumenten, om de details van dit proces te bestuderen.

Om te onderzoeken hoe NPC’s bijdragen tot het herstel van ruggenmergschade, bestudeerde het team muizen met ruggenmergletsels en behandelden ze een aantal letsels door NPC’s te enten. Vervolgens vergeleken ze de behandelde en onbehandelde muizen door te controleren welke genen werden in- en uitgeschakeld tijdens het genezingsproces. Onverwacht ontdekten ze dat de beschadigde cellen terugkeerden naar een embryonale toestand. Dit betekent dat de cellen vergelijkbare genen hadden die aan en uit waren gezet zoals in de cellen van het zenuwstelsel tijdens vroege stadia van neurale ontwikkeling in embryo’s. Bovendien wordt deze embryonale toestand, bij het vergelijken van herstel van ruggenmergschade met en zonder de NPC-transplantaten, gedurende een langere periode gehandhaafd met de transplantaten.

Wetenschappers in het team veronderstellen dat het terugkeren naar een onrijpe of embryonale toestand de beschadigde cellen hielp om opnieuw te groeien en de schade te herstellen. Dit is een onverwachte bevinding die sterk verschilt van het 20 jaar oude dogma dat de hersenen een statisch orgaan zijn dat niet kan worden hersteld.

Wie zit er achter het stuur?

In hun zoektocht naar wat beschadigde cellen ertoe dreef terug te keren naar de embryonale toestand onderzochten Tuszynski en collega’s welke genen waren in- en uitgeschakeld tijdens het genezingsproces. Interessant is dat ze ontdekten dat huntingtine deze rol zou kunnen spelen.

Zoals alle lezers waarschijnlijk weten is huntingtine het eiwit dat wordt gecodeerd door het huntingtine-gen. Dit gen is gemuteerd bij patiënten met de ZvH. We hebben nog steeds geen volledig beeld van wat dit eiwit doet in zijn niet-gemuteerde vorm en onder normale omstandigheden in de cellen van ons lichaam. Veel wetenschappers werken er hard aan om dit uit te zoeken.

Het werk van Tuszynski en collega’s suggereert dat huntingtine in hun modellen de centrale speler is in de regeneratie van zenuwcellen. Ze ontdekten dat huntingtine hielp om beschadigde zenuwcellen in embryonale toestand te houden, waardoor de regeneratie van deze cellen werd bevorderd. Toen de wetenschappers naar zenuwletsels keken in muismodellen waarbij huntingtine uit de wervelkolom was verwijderd, werd het herstel van ruggenmergletsels met 60% verminderd - een enorm effect! Dit suggereert dat huntingtine erg belangrijk is voor het herstel van neuronen na een blessure.

Maar wat betekent dit voor het ZvH-onderzoek?

De bevindingen van Tuszynski en collega’s zijn een grote stap voorwaarts wat betreft onze kennis over het normale huntingtine-eiwit en wat de functie ervan zou kunnen zijn in de ontwikkeling van de hersenen. Het is verleidelijk om te speculeren dat de ZvH-mutatie zou belemmeren dat ons zenuwstelsel zichzelf kan herstellen, en veel wetenschappers proberen nu uit te zoeken of dit het geval is. Dit zou ten grondslag kunnen liggen aan de manier waarop neurodegeneratie plaatsvindt bij ZvH-patiënten, maar verder onderzoek is nodig om deze hypothese te bevestigen.

Voor alle fervente HDBuzz-lezers is het belangrijk op te merken dat het verwijderen van huntingtine in het door de wetenschappers gebruikte muismodel, heel anders is dan de huntingtine-verlagende klinische proeven die momenteel worden uitgevoerd door Wave, Roche en uniQure. In de hier beschreven experimenten verwijderden de onderzoekers 100% van het huntingtine uit de hersenen en de ruggenmerggebieden, om zo de rol van huntingtine daar beter te begrijpen. De benaderingen in de in uitvoering zijnde klinische proeven zijn ontworpen om het huntingtine-gehalte te verlagen in de delen van de hersenen die het meest door de ZvH worden aangetast. Ze halen niet 100% van het eiwit weg. We verwachten niet dat de klinische proeven op dezelfde manier het herstel van zenuwbeschadiging beïnvloeden.

Deze opwindende nieuwe studie zal zeker wereldwijd een nieuwe golf van experimenten in ZvH-laboratoria veroorzaken. We kijken reikhalzend uit naar hun bevindingen!

Deel