Huntington’s Disease Therapeutics Conference 2026 – Dag 1

Team HDBuzz was onlangs aanwezig bij de 21e jaarlijkse Huntington’s Disease Therapeutics Conference (HDTC) in Palm Springs, Californië. Van 24 tot en met 26 februari boden we live verslaggeving vanaf de eerste rij, waarbij we baanbrekende wetenschap op het gebied van de ziekte van Huntington (HD) deelden. Onze berichten zijn hieronder gebundeld in een samenvatting van de hele conferentie. Laten we eens kijken wat er op dag 1 gebeurde!

Het team van HDBuzz vond het geweldig om weer terug te zijn in het zonnige Palm Springs voor weer een jaar vol boeiende Huntington-wetenschap – dit jaar met stickers!

David Margolin – Update over uniQure’s AMT-130

Voordat de bijeenkomst van start ging met de presentaties over fundamenteel onderzoek, hoorden we van David Margolin van uniQure, die informatie deelde over de lopende studie naar AMT-130. Zijn focus ligt op hoe ze statistiek gebruiken om bias (vooroordelen) in hun onderzoek te verminderen.

David begint met een overzicht van AMT-130, een huntingtine-verlagende gentherapie die via een operatie in het striatum wordt afgegeven, het deel van de hersenen dat het meest kwetsbaar is voor HD. Hij vertelt over de criteria die ze gebruikten om te bepalen wie aan de studie mocht deelnemen en hoe deze geanalyseerd zou worden.

Sommige gegevens van mensen die AMT-130 kregen, werden niet vergeleken met een placebogroep, maar met deelnemers aan ENROLL-HD, een observationele studie die mensen met HD in de loop van de tijd volgt.

uniQure paste statistische methoden toe op de gegevens die bekendstaan als “propensity matched scoring”. Dit is een manier om deelnemers aan het onderzoek te koppelen aan vergelijkbare mensen die geen deel uitmaken van het onderzoek. Deelnemers aan de studie werden dus gekoppeld aan mensen in ENROLL die zich in een vergelijkbaar stadium van de ziekte bevonden. Het idee is dat dit helpt om de variabiliteit binnen de dataset te verminderen.

De belangrijkste vraag die het onderzoek probeerde te beantwoorden, was of AMT-130 kon helpen de progressie van HD-symptomen te vertragen, gemeten met een groep tests die bekendstaat als de cUHDRS, die bewegings- en denksymptomen van HD meet.

Dit zijn gegevens die uniQure eerder heeft gedeeld: hun belangrijkste bevinding was dat bij de 17 mensen die de operatie ongeveer 3 jaar geleden ondergingen, AMT-130 de progressie van een bewegingsmaatstaf, de Total Motor Score (TMS), vertraagde (met 60%).

Daarnaast stijgt NfL, een biomarker die schade aan zenuwen kan meten, gewoonlijk met 10-15%, maar in deze studie daalde het met 8-9%. Een tragere stijging van NfL suggereert dat hersencellen worden beschermd. Precies wat we willen horen!

Mensen die de studie begonnen met hogere striatale volumes leken het meeste baat te hebben bij AMT-130, wat suggereert dat vroege behandeling belangrijk kan zijn. De geschiktheidscriteria waren erg streng, aangezien deelnemers zich in een specifiek stadium van HD moesten bevinden op basis van zowel symptomen als hersenvolumes, en slechts ongeveer 30% van de gescreende personen nam deel aan de studie.

Eén ding dat ze niet konden vergelijken bij het matchen van mensen uit ENROLL-HD was het hersenvolume gemeten met MRI, omdat die gegevens niet in ENROLL worden verzameld. Om deze bias te verminderen, paste uniQure zeer gespecialiseerde matching-statistieken toe.

Hoe nauwer de controle- en deelnemersgroepen op elkaar zijn afgestemd, hoe meer vertrouwen we kunnen hebben dat de tragere progressie te danken is aan AMT-130, en niet alleen omdat ze sowieso al langzamer achteruit zouden zijn gegaan.

Ze melden ook dat ze een nieuw cohort van nog eens zes deelnemers hebben geworven en ingeschreven die AMT-130 zullen ontvangen.

Hoewel het meest opwindende deel van deze gegevens een paar maanden geleden al breed werd gerapporteerd, paste de presentatie van vandaag nieuwe statistische methoden toe om dit te onderbouwen. Dit zal hopelijk de zaak van uniQure bij de FDA verder versterken om richting een versnelde goedkeuring te gaan.

Condensed Views: Nieuwe perspectieven op HTT-DNA, RNA en eiwit

Cliff Brangwynne – Inleiding tot “fasescheiding”

De volgende presentatie duikt weer in het laboratoriumonderzoek, met Cliff Brangwynne van Princeton University. Hij is geen “HD-persoon”, dus het horen van zijn perspectief van buiten het veld kan HD-onderzoekers helpen om op een andere manier over hun eigen werk na te denken. Het is altijd geweldig als er nieuwe mensen in het veld komen!

Volgens Cliff bestudeert zijn werk “de fysica van zachte materialen” – gels, schuimen, emulsies – en hij merkt op dat ons lichaam het meest lijkt op deze “zachte” structuren.

Hij spreekt over cellen als machines, met de kanttekening dat de structuur van dingen binnenin cellen erg dynamisch is, en de meeste eiwitten regio’s hebben met veel wanorde – hoewel we ze misschien als goed geolied beschouwen, kan het volgens Cliff een rommeltje worden!

Cellen bestaan uit veel kleinere onderdelen, “organellen” genoemd. Organellen zijn kleine gespecialiseerde compartimenten binnen cellen die specifieke functies uitvoeren, variërend van het opslaan van genetisch materiaal (de celkern) tot het afbreken van onnodige eiwitonderdelen (het lysosoom).

Veel organellen, zoals mitochondriën (de energiecentrale van de cel), zijn door een membraan gescheiden van de rest van de cel. Maar het wordt steeds duidelijker dat cellen “de fysica van zachte materialen” kunnen gebruiken om organellen te compartimenteren en georganiseerd te houden.

Vroeg in zijn carrière bestudeerde Cliff kleine laboratoriumwormen, C. elegans genaamd, die deze onbegrensde structuren (zonder membraan) bevatten die “p-granules” worden genoemd. Na verloop van tijd komen ze aan slechts één kant van de worm terecht. Hij liet zien dat ze vloeistofachtig zijn en zich een beetje gedragen als het spul in een lavalamp. Erg physics-meets-studentenkamer-chic.

Deze “vloeistof-vloeistof fasescheiding” en hoe dit optreedt in levende cellen is de belangrijkste focus van het lab van Cliff. Ze hebben hier veel werk aan gedaan in zowel reageerbuizen als in levende cellen. Het is relevant voor HD omdat deze vloeistofachtige materialen in verband zijn gebracht met ziekten die eiwitaggregaten hebben.

Als we enige controle zouden kunnen krijgen over de vloeibare toestanden die huntingtine aanneemt, door het te stabiliseren of te wijzigen, zou dat de toxiciteit van het eiwit kunnen veranderen en een nieuw therapeutisch pad kunnen vormen, wat al het geval is voor sommige andere ziekten, zoals kanker.

Er is enig bewijs dat suggereert dat huntingtine wisselt tussen vloeistofachtige en vaste toestanden, en er is veel discussie over welke vormen van huntingtine het meest toxisch zijn. Cliff gebruikt speciale microscopen en lasers om de vorming van eiwitstructuren te visualiseren en te onderzoeken hoe ze condenseren en bewegen. Met deze technologie kan hij zelfs hartjes en smileygezichten in cellen tekenen!

Dit werk is ook van toepassing op HD omdat fasetransities een rol spelen bij het herstel van DNA-schade, wat naar voren is gekomen als een potentiële aanjager van de ziekte. De toestand van deze hersteleiwitten kan de expansie van CAG-herhalingen (somatische instabiliteit) beïnvloeden, wat momenteel een enorme focus is van medicijnontwikkeling.

Rachel Harding – PolyQ-effect op fasescheiding

HDBuzz’ eigen Rachel Harding maakte indruk op het publiek tijdens de Huntington’s Disease Therapeutics Conference 2026 in Palm Springs, Californië!

De volgende is HDBuzz’ eigen Rachel Harding! Als ze niet aan het “buzzen” is, bestudeert Rachel hoe de HD-gerelateerde expansie van het huntingtine-eiwit de 3D-structuur en functie ervan beïnvloedt.

Haar lab maakt hoogwaardig, volledig huntingtine-eiwit met verschillende lengtes polyQ (het eiwit-equivalent van CAG’s) dat in reageerbuizen kan worden bestudeerd – geen sinecure voor zo’n enorm eiwit, een van de grootste in ons lichaam.

Huntingtine wordt bijna altijd gevonden in “partnerschap” met een eiwit genaamd HAP40. Beide eiwitten zijn erg stabiel wanneer ze in buizen worden bestudeerd (buiten een cel of organisme). Daar klontert huntingtine niet samen op de manier die we in echt hersenweefsel zien wanneer het gebonden is aan zijn BFF HAP40.

Ongeacht hoe lang het polyQ-gedeelte is, de stabiliteit en de structuur van huntingtine blijven vrij gelijkaardig. Dit is een groot raadsel, omdat we weten dat HD-symptomen bij mensen en dieren voortkomen uit de expansie van huntingtine.

Sommige experimenten van haar lab hebben aangetoond dat huntingtine die “lavalamp”-eigenschappen heeft waarbij het zweverig en klonterig wordt, en dat het zich mogelijk bindt aan DNA en RNA.

Vervolgens vroegen ze zich af wat dit in cellen zou kunnen betekenen, en ontdekten dat huntingtine een speciaal RNA-molecuul genaamd NEAT1 bindt in een type “condensaat-organel” waar Cliff het in de vorige presentatie over had.

Maar scheidt huntingtine zich daadwerkelijk in verschillende “fasen” van vloeistoffen? Rachel vergelijkt dit met wat er gebeurt als je een saladedressing van olie en azijn maakt – je kunt het mengen, maar uiteindelijk scheidt het zich weer in de afzonderlijke componenten. Ze kunnen dit meten aan de hand van hoe troebel de oplossing wordt.

Huntingtine lijkt zich inderdaad te scheiden in dynamische druppeltjes die in en uit de “olie”- en “azijn”-fasen van de cel kunnen gaan – en de eigenschappen van deze druppeltjes veranderen afhankelijk van hoe lang de polyQ-herhaling is.

Ze kunnen druppeltjes zelfs op hun plaats houden met wat Rachel “Star Trek tractor beams” noemde om ze van dichterbij te bekijken. Hoe langer de polyQ wordt, hoe vreemder de druppeltjes eruitzien en hoe moeilijker het voor ze is om samen te smelten. De implicatie is dat hoe langer de polyQ is, hoe vaster en minder flexibel de huntingtine-eiwitdruppels worden.

Rachels opkomende theorie is dat huntingtine-druppels na verloop van tijd minder dynamisch en vaster worden, waardoor een drempel ontstaat waarbij lange CAG-herhalingen toxischer worden naarmate ze minder dynamisch worden. Het is lastig om precies te speculeren hoe, maar ze heeft een lange lijst met vragen die haar lab kan gaan onderzoeken!

Ralf Langen – Fasescheiding van HTT1a-fragmenten

De volgende was Ralf Langen van de University of Southern California. Hij sloot deze sessie af met nog een presentatie over deze vloeibare, vaste klonten die we huntingtine zien vormen.

Ralf bestudeert kleine fragmenten van het huntingtine-eiwit en hun rol bij HD. De doelen van zijn lab zijn om te begrijpen hoe deze eiwitfragmenten klonten (aggregaten) vormen en om medicijnen te ontwerpen die zich eraan kunnen binden en het gedrag ervan kunnen veranderen om HD te behandelen.

Huntingtine kan vele vormen aannemen, van monomeren (één eiwit) tot oligomeren (een paar eiwitten die een grotere structuur beginnen te vormen), tot fibrillen en bundels (veel huntingtine-eiwitten die zich in een geordende structuur opstapelen). Onderzoekers denken dat deze verschillende vormen kunnen verschillen in hoe toxisch ze zijn voor hersencellen.

Terwijl Rachel sprak over het volledige huntingtine-eiwit dat in en uit de olie-en-azijn-toestanden gaat, meldt Ralf dat zijn lab dit ook ziet gebeuren met alleen het kleine fragment van huntingtine dat de polyQ-expansie (het eiwit-equivalent van CAG’s) bevat.

Ralfs experimenten tonen aan dat wanneer huntingtine-fragmenten “condensaten” vormen – het begin van die druppeltjes die Rachel beschreef – dit kan fungeren als een kiem voor snelle overgangen naar stabielere structuren waarvan sommige onderzoekers denken dat ze toxischer kunnen zijn.

Hij deelde dapper wat wetenschappers “negatieve data” noemen – wat betekent dat sommige experimenten die ze ontwierpen niet werkten, maar ze gaven wel richting aan toekomstige experimenten, waardoor ze nog steeds zeer waardevolle informatie bieden.

Experimenten waarbij ze deze condensaten onder een microscoop bekijken, stelden hen in staat de supersnelle overgang van huntingtine te visualiseren: van diffuus rondzweven in de cel naar het vormen van grote stabiele klonten. En het gebeurt snel! Binnen ongeveer 10 minuten.

Om verder in de fasescheiding (dat olie-en-azijn-fenomeen) te duiken en te begrijpen waar verschillende huntingtine-vormen terechtkomen, deed het team van Ralf slimme experimenten met een ander ziekte-eiwit (TDP-43) dat een rol speelt bij ALS. Het lijkt erop dat TDP-43 ook condensaten vormt.

Andere groepen hebben ook gekeken naar de rol van TDP-43 bij HD. TDP-43 is op dezelfde plaatsen gevonden als huntingtine in menselijke hersenen, dus TDP-43 zou de condensatie van huntingtine kunnen controleren.

De groep van Ralf ontdekte dat in plaats van dat TDP-43 de fasescheiding van huntingtine beïnvloedde, het kleine fragment van huntingtine de fasescheiding van TDP-43 beïnvloedde, dus er lijkt een wisselwerking te zijn tussen deze 2 moleculen.

Het lab van Ralf onderzoekt de interactie tussen huntingtine en andere ziekte-eiwitten en de interactie van verschillende stukjes huntingtine om beter te begrijpen hoe ze elkaars structuur, stabiliteit en uiterlijk beïnvloeden.

Deze interacties zouden er mogelijk toe kunnen leiden dat huntingtine naar plaatsen gaat en zich hecht aan structuren waar het niet hoort te zijn, en het begrijpen van deze interacties zou ons kunnen helpen om nieuwe therapeutische paden te ontdekken.

Elena Cattaneo – Verder dan CAG’s

Elena Cattaneo gebruikt stamcellen om de ziekte van Huntington na te bootsen. Met die cellen kan ze microscopen gebruiken om beelden te maken en te onderzoeken hoe de CAG-expansie invloed heeft op hoe ze zich gedragen en hoe ze er van dichtbij uitzien.

De volgende is Elena Cattaneo, een legende in het HD-onderzoeksveld die al decennia aan HD werkt. Ze gaat ons vertellen over een van haar projecten, gericht op een specifiek segment van het HTT-eiwit.

Er zijn verschillende “domeinen” in het HTT-eiwit, als kleine legoblokjes die samen de hele structuur vormen. Elena kijkt naar het legostukje dat het “prolinedomein” wordt genoemd – een reeks herhalende DNA-letters na de polyQ (het eiwit-equivalent van CAG’s) die codeert voor proline, een bouwsteen van eiwitten.

Ze denkt dat dit prolinedomein, en niet alleen het polyQ-domein, bijdraagt aan de ziekte. Elena bestudeert muizen die subtiel verschillen in deze verschillende domeinen. Ze suggereert dat deze kleine variaties bijdragen aan verschillen in toxiciteit: mensen zijn de enige soort die van nature HD krijgt.

Elena vraagt zich af of het prolinedomein kan bijdragen aan de verhoogde toxiciteit van HTT bij mensen. Om deze vraag te beantwoorden, gebruikt ze stamcellen – cellen die kunnen worden gestuurd om in veel verschillende celtypen te veranderen, waaronder hersencellen.

In deze stamcellen bouwt haar lab verschillende variaties van de DNA-sequentie – zoals het combineren van de lego’s in verschillende volgordes – en ze kunnen meer of minder prolines toevoegen door meer of minder herhalingen in te voegen. Dit stelt hen in staat om te bestuderen hoe verschillende sequenties de toxiciteit van het HTT-eiwit kunnen beïnvloeden.

Ze heeft ook enkele legostenen uitgewisseld tussen de muizen- en menselijke codes om te zien hoe de toxiciteit verschilt tussen soorten.

Het vervangen van het menselijke prolinedomein door dat van de muis vermindert de schadelijke effecten van huntingtine in de stamcellen. Dit suggereert dat er iets specifieks is aan het menselijke prolinedomein dat de toxiciteit in deze cellen aanjaagt.

Ze deed een diepgaand onderzoek naar de niveaus van alle verschillende eiwitten die de cel maakt, en de vervanging van het menselijke proline door dat van de muis normaliseert ook veel van de HD-gerelateerde veranderingen. Dit suggereert dat het prolinedomein ook bijdraagt aan moleculaire effecten die de ziekte beïnvloeden.

Elena beschrijft het menselijke prolinedomein als een “versterker” van HD-ziektekenmerken.

De volgende vraag die het lab van Elena stelde, was of het prolinedomein bijdraagt aan de productie van een kort, toxisch fragment van het HTT-eiwit, genaamd HTT1a. Interessant genoeg lijkt het menselijke prolinedomein te leiden tot verhoogde niveaus van het toxische HTT1a-fragment.

Deze resultaten suggereren dat het prolinedomein inderdaad een rol lijkt te spelen in hoe toxisch het HTT-eiwit is. Heel gaaf! Het volgen van deze denklijn zou ons een ander doelwit op het HTT-molecuul kunnen geven om te proberen de toxiciteit te verlagen.

Elena heeft in het verleden veel gaaf werk gedaan door naar HTT te kijken in verschillende soorten, waaronder planten!

Ze weidt nu uit over de inspanningen van haar lab om te begrijpen waarom het prolinedomein van de muis niet lijkt bij te dragen aan toxisch gedrag van HTT, maar het menselijke prolinedomein wel. Kleine verschillen tussen de muizen- en menselijke sequentie van het prolinedomein van het huntingtine-gen kunnen leiden tot verschillen in de RNA-structuur, en op hun beurt tot interacties met eiwitten die zich aan RNA koppelen, wat mogelijk bijdraagt aan HD. Ander werk in het veld ondersteunt deze theorie ook.

Elena’s interpretatie van haar resultaten en die van anderen is dat het menselijke prolinedomein de structuur van HTT-RNA verbouwt, waardoor delen van het molecuul in contact kunnen komen met RNA-bindende eiwitten.

De RNA-bindende eiwitten kunnen bepalen hoeveel van het toxische HTT1a-fragment er wordt geproduceerd, dus het begrijpen van deze sequenties en structuren en het ontwikkelen van manieren om hun interacties te manipuleren zou een ander therapeutisch pad kunnen vormen.

Veronica Brito – Chemische decoraties kunnen bijdragen aan toxiciteit

De volgende is Veronica Brito van de Universiteit van Barcelona. Haar presentatie is gericht op het HTT-boodschappermolecuul, RNA genaamd, en hoe het wordt gemaakt, verwerkt, gebruikt om het HTT-eiwit te maken en wordt afgevoerd naar de prullenbak van de cel.

RNA-moleculen kunnen worden voorzien van kleine chemische decoraties die veranderen hoe ze zich gedragen, waar ze zich in de cel bevinden en met welke andere moleculen ze een interactie aangaan. Begrijpen hoe deze decoraties veranderen bij ziekte zou kunnen helpen om nieuwe therapeutische paden te ontdekken.

Het team van Veronica is geïnteresseerd in een decoratie genaamd “m6A”. Het kan invloed hebben op verschillende functies van RNA en hoe het in secties kan worden geknipt, waardoor het verschillende taken binnen de cel kan uitvoeren.

In muizen die HD nabootsen, ontdekte ze dat verschillende RNA-boodschappermoleculen zijn gedecoreerd met m6A. Interessant genoeg veranderde deze decoratieve verandering de hoeveelheid geproduceerd RNA-boodschappermateriaal niet. Dit suggereert dat deze subtiele HD-gerelateerde veranderingen over het hoofd worden gezien door meer gangbare technieken.

Veronica zoomde vervolgens in om te zien hoe HTT zelf anders gedecoreerd kan zijn met m6A op basis van de lengte van de CAG-herhalingen. Vergeleken met gezonde “wild type” muizen, hebben muizen met CAG-herhalingsexpansies die HD nabootsen m6A-decoraties op specifieke delen van het HTT-RNA.

Deze HD-specifieke m6A-decoraties op HTT lijken samen te hangen met de niveaus van het schadelijke HTT1a-eiwitfragment, wat er misschien op wijst dat deze decoratie de toxiciteit beïnvloedt.

Om dit te testen, gebruikte Veronica chemische hulpmiddelen om het proces in cellen te blokkeren dat de m6A-decoratie toevoegt. Dit veroorzaakte een verandering in de niveaus van HTT1a, wat suggereert dat de m6A-decoratie een rol zou kunnen spelen bij de regulatie ervan. Het blokkeren van de toevoeging van m6A leek ook de niveaus van het volledige HTT-eiwit te verhogen.

Dat chemische hulpmiddel veranderde m6A echter in alle moleculen, niet alleen in HTT, dus de resultaten zouden te wijten kunnen zijn aan veranderingen in een ander deel van het genoom. Om dit uit te zoeken, ontwikkelt het team van Veronica nu een manier om specifiek m6A-decoraties op HTT te veranderen in muizen die HD nabootsen. Meer inzicht in de impact van m6A op HTT zou ons kunnen helpen beter te begrijpen hoe het toxische HTT1a-fragment wordt geproduceerd.

Sarah Tabrizi – HTT1a in kaart brengen en therapeutische interventies

De laatste spreker van de ochtendsessie is Sarah Tabrizi van University College London. Sarah is een topklinisch wetenschapper en haar presentatie van vandaag is gericht op hoe ons begrip van het HTT1a-fragmenteiwit invloed kan hebben op beslissingen voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen om HD te behandelen.

Werk van anderen in het veld heeft aangetoond dat de hoeveelheid HTT1a toeneemt naarmate de CAG-herhaling langer wordt bij muizen. Sarah vraagt zich nu af wat er bij mensen gebeurt, hoe we kunnen ingrijpen met medicijnen en wat hen effectief maakt of niet.

Het lab van Sarah is erin geslaagd een reeks “isogene” stamcellijnen te maken. Dit betekent dat cellen die in afzonderlijke schaaltjes worden gekweekt genetisch identiek zijn in het hele genoom, BEHALVE voor het aantal CAG-herhalingen in het HTT-gen. Deze prestatie kostte meer dan 8 jaar – een pittig experiment!

Ze maakten de cellen met CAG-aantallen van 30, 47, 70, 93 en 125 (het CAG-aantal van de oorspronkelijke donor). Ze maakten ook veel langere CAG-aantallen, waaronder 130, 140, 175, 185, 190 en 210!! Deze langere aantallen zijn belangrijk om de gevolgen van super-lange CAG’s in cellen te onderzoeken.

Al deze geweldige wetenschap wordt mogelijk gemaakt door de gulle en onbaatzuchtige donatie van een bloedmonster van een persoon met HD. Het team van Sarah kan de stamcellen die uit dit monster zijn geproduceerd nemen en ze laten uitgroeien tot elk gewenst celtype, inclusief neuronen.

Deze cellijnen zijn geweldige hulpmiddelen om allerlei kenmerken van HD te meten, waaronder welke genen aan- en uitgeschakeld zijn, somatische expansie van het CAG-aantal in de loop van de tijd, en de gezondheid en functie van HD-neuronen.

Ze keken naar hoe snel de CAG-herhalingen in de loop van de tijd uitbreidden in cellen met verschillende beginnende CAG-aantallen. Bij een beginlengte van ongeveer 70-90 CAG’s is er een vrij grote toename in de snelheid van somatische expansie.

Hoe langer de beginnende CAG-lengte, hoe eerder verwacht wordt dat deze verder zal uitbreiden (somatische instabiliteit). Bij 50 herhalingen schatte ze dat het ongeveer 12 jaar zou duren voordat een cel 1 CAG-herhaling extra krijgt, maar beginnend bij meer dan 150 herhalingen kan een cel in een kwestie van maanden extra CAG’s krijgen.

In deze cellen ziet Sarah ook klonten van het HTT-eiwit, die historisch gezien moeilijk te waarnemen zijn in menselijke cellen die in een schaaltje worden gekweekt (hoewel we ze bijna altijd zien in menselijk en muizenhersenseweefsel). Dit geeft onderzoekers een nieuw, krachtig hulpmiddel om HTT-eiwitklonten in levende menselijke cellen te bestuderen.

Sarah werkt samen met een bedrijf genaamd Takeda, waarbij ze medicijnen toepassen om de niveaus en stabiliteit van geëxpandeerd HTT te veranderen. Deze medicijnen, zinkvingereiwitten (ZFP’s) genoemd, kunnen geëxpandeerd HTT met ongeveer 60% verlagen.

Extra ZFP’s kunnen de niveaus van een molecuul genaamd MSH3 met ~80% verlagen, waarvan wetenschappers hebben aangetoond dat het bijdraagt aan de voortdurende expansie van de CAG-herhaling bij mensen met HD in sommige cellen in de loop van de tijd.

Bij HD-muizen testen ze beide medicijnen afzonderlijk, maar ook samen. Ze vermeldt dat het waarschijnlijk is dat toekomstige therapeutische benaderingen zich op zowel geëxpandeerd HTT als MSH3 zullen richten.

Zowel de op geëxpandeerd HTT als op MSH3 gerichte ZFP’s vertraagden de expansie van de CAG-herhaling bij muizen – het op MSH3 gerichte medicijn met 94%! Het verlagen van geëxpandeerd HTT vertraagde de expansie met 76%. Interessant genoeg, wanneer zowel HTT als MSH3 werden verlaagd, stagneerden de vertragende effecten op een niveau dat vergelijkbaar was met de verlaging van alleen MSH3.

Sarah wijst erop dat sommige van haar resultaten overeenkomen met wat anderen hebben gevonden in studies van menselijk hersenweefsel. In beide systemen breiden CAG-herhalingen zich langzaam uit bij kortere herhalingslengtes en neemt de snelheid toe naarmate de CAG-grootte groeit.

Dit werk benadrukt het belang van hersendonaties van HD-families voor de vooruitgang van HD-onderzoek. Het is een enorm geschenk dat misschien niet voor iedereen geschikt is. Maar het is er een dat instrumenteel is geweest voor het vergroten van onze kennis over HD.

De kracht van een cellen-in-een-schaaltje-model dat deze in menselijke hersenen gegenereerde gegevens nabootst, is dat er extra experimenten kunnen worden gedaan op cellen die niet op menselijke hersenen kunnen worden gedaan, zoals genetische manipulaties en het testen van medicijnen.

Somatische instabiliteit

We zijn terug van de lunch voor een wetenschappelijke sessie waarin het fenomeen van somatische instabiliteit wordt verkend, met een focus op het DNA-herstelmechanisme dat ontregeld raakt en leidt tot de expansie van CAG-herhalingen in hersencellen in de loop van de tijd.

We weten uit grootschalige menselijke genetische studies dat genen die betrokken zijn bij DNA-herstel de CAG-herhalingsexpansie beïnvloeden, en dit verband is bevestigd in veel dier- en celmodellen van HD.

Karen Usdin – Herhalingscontracties bij HD

De eerste in deze sessie is Karen Usdin, die een lab leidt bij de NIH. Haar lab bestudeert somatische instabiliteit – het fenomeen waarbij DNA onstabiel is. Dit kan gebeuren bij een hele reeks ziekten, niet alleen bij HD. Karens lab richt zich op instabiliteit bij ziekten die worden veroorzaakt door herhalingsexpansies.

Instabiliteit betekent dat DNA niet alleen kan uitbreiden, maar ook kan inkrimpen (contractie). Dit wordt al lange tijd waargenomen in HD-onderzoek, waar muismodellen plotseling een ineenstorting van hun aantal herhalingen kunnen hebben. Karen laat ons zien hoe deze plotselinge contractie kan gebeuren bij andere herhalingsziekten, zoals fragiele X.

Bij fragiele X komen deze contracties niet door het mechanisme dat wordt gebruikt om het genoom te kopiëren of het DNA te herstellen; ze gebeuren wanneer het gen dat deze herhalende sequentie bevat wordt ingeschakeld, in een proces dat bekendstaat als transcriptie. Karen stelt dat hetzelfde misschien wel geldt voor HD?

Het team van Karen en anderen hebben ook aangetoond dat herhalingscontractie in sommige weefsels meer lijkt voor te komen dan in andere. De hypofyse, aan de basis van de hersenen, lijkt de meeste herhalingscontracties te hebben vergeleken met hersenweefsel, huid of andere organen.

Deze contracties treden op gedurende het hele leven van de muizen die ze bestuderen, met drastischere hypofysecontracties bij muizen die beginnen met langere herhalingen. Er lijkt ook een initiële toename van herhalingen te zijn, gevolgd door contracties op een later tijdstip.

Al met al wijst dit op een complexer beeld van somatische instabiliteit, met verschillende soorten veranderingen die optreden in verschillende soorten ziektemodelmuizen, in verschillende weefsels en op verschillende tijdstippen.

Haar team heeft manieren onderzocht om contracties te stimuleren, wat gunstig zou zijn voor veel herhalingsziekten. Het elimineren van een gen genaamd PMS2 (waarvan bekend is dat het invloed heeft op wanneer HD-symptomen beginnen) lijkt meer contracties te bevorderen.

Karen en haar lab proberen echter nog steeds de precieze moleculaire details van het contractieproces te achterhalen. Het lijkt erop dat somatische instabiliteit verschillende (en soms concurrerende) processen omvat in verschillende cellen over verschillende tijdsbestekken – een boeiend maar complex gebied van HD-onderzoek!!

Petr Cejka – De moleculen van expansie en contractie

De volgende is Petr Cejka van het Institute for Research in Biomedicine (Zwitserland). In de presentatie van Petr leren we meer over de gedetailleerde moleculaire basis van somatische instabiliteit. Dit werk is belangrijk om vast te stellen hoe menselijke HD-symptomen ontstaan en waarop nieuwe medicijnen zich moeten richten.

Het team van Petr past biochemische technieken toe om cellulaire machines in een reageerbuis te bestuderen om precies uit te zoeken hoe somatische instabiliteit in de cel zou kunnen gebeuren. Ze zijn geïnteresseerd in het begrijpen hoe 2 van deze machines, genaamd MutSβ (bèta) en MutLƔ (gamma), werken om CAG-herhalingen te “repareren”.

Wanneer er veel CAG’s achter elkaar in een DNA-streng zitten, kunnen er lussen (loop-outs) ontstaan waar de DNA-strengen niet de bekende helixstructuur vormen – een beetje zoals wanneer een rits uit de rails loopt. Het blijkt dat MutSβ en MutLƔ de streng doorknippen tegenover de streng die de lusstructuren vormt, net boven de lus.

Bepaalde DNA-sequenties (combinaties van letters) lijken de locatie van de DNA-knip te beïnvloeden die het herstelproces start. De knip lijkt altijd te komen na de DNA-letter A, waar aan weerszijden veel van de DNA-letters G of C zitten.

Deze machines werken het best op kleinere lussen en kleine afwijkingen in de DNA-helixvorming. Grotere lussen worden niet zo goed “opgeruimd” door MutSβ en MutLƔ.

Het is belangrijk om te onthouden dat dit is wat het team van Petr waarneemt in een reageerbuis. Hij herinnert ons eraan dat we voorzichtig moeten zijn met hoe we deze bevindingen toepassen op ons begrip van HD bij mensen.

Het team van Petr keek ook naar een andere moleculaire machine genaamd FAN1. Dit gen staat bekend als een “genetische modifier” van HD, omdat kleine DNA-letterveranderingen in het FAN1-gen het tijdstip van het ontstaan van HD-symptomen kunnen beïnvloeden.

FAN1 kan DNA op veel plaatsen splitsen, maar wanneer de regulerende eiwitten RFC en PCNA aan de mix worden toegevoegd, worden de FAN1-knipsels gericht op een precies gebied. Vroege gegevens suggereren dat nadat FAN1 het DNA in stukken heeft gehakt, een andere moleculaire machine genaamd POLD1 (“pole-D-1”) de lus kan opruimen. Er is minder bekend over deze specifieke speler, maar hoe meer we leren over de moleculen die dit proces sturen, hoe meer potentiële doelwitten voor medicijnen we hebben.

Richard Fishel – De moleculen aan het werk zien

De volgende spreker voor de koffiepauze is Richard Fishel van de Ohio State University. Zijn lab heeft methoden ontwikkeld om deze DNA-herstelmechanismen in realtime in beeld te brengen.

Het lab van Richard gebruikt geavanceerde microscopen met gespecialiseerde lasers om moleculen één voor één te zien – een verbazingwekkend detailniveau om ingewikkelde cellulaire processen te begrijpen. Moleculaire machines worden zorgvuldig gelabeld met lichtgevende tags, zodat het team van Richard kan volgen hoe deze eiwitten zich verplaatsen bij het herstellen van DNA.

Het Fishel-lab gebruikt hun gespecialiseerde hulpmiddelen om naar enkele van dezelfde DNA-herstelmechanismen te kijken waar we eerder over leerden – MutS⍺, MutLƔ en PCNA. Ze kunnen uitzoeken hoe lang deze hersteleiwitten op het DNA zitten, hoe ze langs het DNA bewegen en hoe ze samenwerken.

Mutaties in deze moleculaire machines kunnen sommige vormen van kanker stimuleren en instabiliteit binnen de genetische code veroorzaken. Een andere moleculaire machine, genaamd MutSβ, lijkt echter GEEN rol te spelen bij kanker en DNA-schade, en daarom beschouwen HD-onderzoekers het als een goed doelwit voor medicijnen om somatische expansie te beïnvloeden.

Lussen komen vaak voor in DNA met veel herhalingen, zoals de CAG-reeks in het HD-gen. Verschillende moleculaire herstelmechanismen glijden langs het DNA, vinden een van deze lussen en kunnen er niet langs. MutSβ loopt vast bij de kleinste lussen, terwijl MutL-machines alleen vastlopen bij veel grotere lussen.

Vervolgens probeerde het team van Richard uit te zoeken hoe de afstand tussen lussen de rekrutering van deze verschillende moleculaire machines beïnvloedt die helpen het DNA te herstellen. Richard denkt dat deze analyse op moleculair niveau ons kan helpen begrijpen waarom ziekten zoals HD specifieke herhalingsdrempels hebben.

Bedrijven die zich richten op somatische expansie

De volgende reeks presentaties is van bedrijven die HD-therapieën ontwikkelen die gericht zijn op somatische instabiliteit. Elk van hen bevindt zich in de preklinische fase van onderzoek – ze hebben moleculen geïdentificeerd waarvan wordt voorspeld dat ze een verschil maken bij HD, maar ze zijn nog niet klaar om op mensen te testen.

Andy Billinton – Niveaus van FAN1 verhogen om expansie te beheersen

Onze eerste presentatie in de preklinische sessie is van Andy Billinton, die Harness Therapeutics vertegenwoordigt. Zij hebben een unieke strategie om somatische instabiliteit aan te pakken: het verhogen van de niveaus van een eiwit genaamd FAN1.

We horen veel over het aanpakken van moleculen om hun niveaus te verlagen, maar het verhogen van niveaus is eigenlijk lastiger. Dit vereist slimme trucs bij het ontdekken van medicijnen, het geheime ingrediënt achter de aanpak van Harness.

Harness is geïnteresseerd in FAN1 omdat het een sterke hit was in grote studies die keken naar de volledige genetische opbouw van mensen met HD. Mensen met HD die een kleine genetische verandering hadden die leidde tot hogere FAN1-eiwitniveaus, vertoonden later dan verwacht tekenen en symptomen van HD.

FAN1 is een gen dat helpt bij het reguleren van de expansie van de CAG-herhaling in sommige cellen in de loop van de tijd. Daarom denken onderzoekers dat als we de niveaus van FAN1 kunnen verhogen, we de expansie van de CAG-herhaling kunnen vertragen en het begin van HD-symptomen kunnen uitstellen.

De methode die Harness gebruikt, maakt gebruik van kleine stukjes genetisch materiaal, antisense oligonucleotiden (ASO’s) genoemd. Hun ASO-medicijnen binden zich aan boodschappen in de cel die worden gebruikt om FAN1-niveaus te verlagen (micro-RNA’s genoemd).

Wanneer ze die micro-RNA’s blokkeren, blijft de FAN1-boodschap langer hangen, waardoor het mechanisme van de cel meer van het eiwit uit die boodschap kan maken. Best slim!

De toename van FAN1 helpt om het DNA-herstel in evenwicht te brengen, waardoor de lengte van de CAG-herhaling wordt gestabiliseerd. Harness hoopt dat dit nuttig zal zijn bij de behandeling van HD.

Harness werkt met stamcellen die zijn gestuurd om hersencellen te worden. Door hun ASO-medicijn toe te passen, kunnen ze de niveaus van FAN1 verdubbelen. Dit verminderde op zijn beurt de somatische CAG-expansie.

De technologie van Harness heet MISBA, microRNA site blocking ASO – een hele mond vol! Het richt zich op micro-RNA dat FAN1 reguleert, waardoor deze boodschap langer bewaard blijft en het helpt om de niveaus van het FAN1-eiwit te verhogen.

ASO1025 lijkt tot nu toe het beste medicijnachtige molecuul te zijn dat uit het Harness-platform is voortgekomen. Het kan de niveaus en activiteit van FAN1 in veel verschillende soorten cellen verhogen. Dit helpt op zijn beurt om somatische instabiliteit te vertragen – goed nieuws!

Ze hebben ASO1025 ook getest in “mini-hersenen”, complexe lagen menselijke cellen die in schaaltjes zijn gekweekt en die enkele kenmerken van de menselijke hersenen vertonen. Deze mini-hersenmodellen vertonen somatische expansie, net als de hersenen van mensen met de ziekte van Huntington.

ASO1025 kan zich efficiënt door deze mini-hersenen verspreiden, en Harness werkt er nu aan om te achterhalen of het het boodschappermolecuul raakt, en of het in staat is om de FAN1-eiwitniveaus en -activiteit te verhogen – meer updates volgen!

In de toekomst zullen ze proberen zich niet alleen op FAN1 te richten, maar ook op MSH3 – deze twee-in-één-aanpak zou de somatische expansie bij Huntington echt kunnen aanpakken.

Dit is een opwindende update van een relatief nieuw bedrijf in de wereld van Huntington-medicijnonderzoek, maar er is nog een lange weg te gaan voor ASO1025 voordat het bij mensen getest kan worden. We kijken uit naar meer updates terwijl Harness doorgaat met testen in modellen op weg naar de kliniek.

Jang-Ho Cha – MSH3 verlagen en computers gebruiken om resultaten te voorspellen

De volgende is Jang-Ho Cha van Latus Bio. Latus werkt ook aan de ontwikkeling van nieuwe soorten therapieën om somatische expansie aan te pakken en hopelijk de ziekte van Huntington te behandelen.

De belangrijkste focus van Latus is het ontwerpen van onschadelijke virussen om medicijnen op specifieke plaatsen in het lichaam te krijgen, waaronder de diepe hersenstructuren die bij Huntington zijn aangetast. Het andere coole aan Latus is dat, hoewel ze een jong bedrijf zijn, de meeste van hun wetenschappers al heel lang in het Huntington-veld werken.

Hun aanpak is om te proberen de niveaus van MSH3 te verlagen. Dit is een belangrijk onderdeel van het MutS꺃 DNA-reparatiecomplex waar we eerder in deze sessie over hoorden. Het werd in genetische studies geïdentificeerd als een “genetische modifier” voor het moment waarop Huntington-symptomen beginnen.

Als klinisch neuroloog deelt Jang-Ho met het publiek dat de 3 regels voor hersentherapieën zijn: locatie, locatie, locatie. Het krijgen van therapieën in het juiste deel van de hersenen is cruciaal. Gelukkig weten we welke delen van de hersenen het meest worden aangetast bij Huntington, en dat is waar Latus hun medicijn wil afleveren.

Jang-Ho deelt gegevens van niet-menselijke primaten die zijn behandeld met hun onschadelijke virus-medicijnpakket, een belangrijke stap voor veel gentherapieën vóór het testen op mensen. Het medicijn van Latus bereikt precies de gebieden in de hersenen die het meest kwetsbaar zijn bij Huntington.

Een andere vraag die Latus aanpakt is: hoeveel MSH3-verlaging is er nodig om een verschil te maken in het verloop van de ziekte? Ze hebben een zeer coole computersimulatie ontwikkeld op basis van wat we weten over CAG-expansie en het begin van de ziekte. Deze computermodellen stellen hen in staat om te voorspellen, bij een bepaalde CAG-lengte en een specifieke hoeveelheid MSH3-verlaging, hoeveel klinisch voordeel ze denken te kunnen verwachten.

Bijvoorbeeld, als ze zich richten op 50% van de cellen met 50% verlaging, bij een CAG-lengte van 40, denken ze dat ze meer dan 50 jaar voordeel zouden kunnen zien. Wauw! Hoewel dit slechts voorspellingen uit computermodellen zijn, is het erg bemoedigend om te zien!

Hoewel voor mensen die op latere leeftijd worden behandeld met hogere CAG-herhalingen een minder indrukwekkend voordeel wordt voorspeld, suggereerde de computermodelvoorspelling die Jang-Ho liet zien dat iedereen baat zou kunnen hebben bij MSH3-verlaging.

Muizen die een dosis kregen van hun medicijn dat MSH3 verlaagt, LTS-201, vertoonden aanzienlijk verminderde percentages somatische expansie, wat suggereert dat dit medicijn werkt zoals het Latus-team verwachtte. Maar muizenhersenen zijn klein en veel minder complex dan mensenhersenen, dus hoe zit het met grotere dieren?

Bij niet-menselijke primaten verminderde de toediening van LTS-201 MSH3 in de diepe structuren van de hersenen. Op basis van hun voorspellingen uit de computersimulatie denken ze dat de hoeveelheid MSH3-verlaging die ze waarnemen een betekenisvol verschil zou maken in het verloop van de ziekte.

Het is nuttig voor onderzoekers om voorspellende computermodellen te gebruiken om bepaalde statistieken in te schatten vóór klinische onderzoeken, zoals de meest effectieve dosis, de CAG-herhalingslengte en het ziektestadium om op te focussen, en de verwachte effecten. Dit wordt steeds gebruikelijker voorafgaand aan het testen op mensen.

Nandini Patel – PMS1 verlagen met een pil

De laatste presentatie van dag 1 was van Nandini Patel van Rgenta Therapeutics. Rgenta werkt aan een paar splice-modulatoren, maar richt zich vandaag op hun medicijn dat is ontworpen om de niveaus van PMS1 te verlagen, een modifier van het begin van Huntington-symptomen.

Splice-modulatoren veranderen de manier waarop genetische boodschappermoleculen (RNA genoemd) worden verwerkt. Dit kan op zijn beurt de niveaus van de eiwitten waarvoor ze coderen veranderen. Ze kunnen meestal als een pil via de mond worden ingenomen, wat een aantrekkelijke aanpak is omdat het veel gemakkelijker is dan een hersenoperatie of herhaalde ruggenprikken.

In de loop van vele fasen van chemisch ontwerp heeft Rgenta gewerkt om hun medicijn veilig, hersendoordringend en krachtig te maken, zodat het in lage doses kan worden gebruikt. Ze richtten zich ook op selectiviteit, waarbij ze probeerden alleen PMS1 aan te pakken zonder de niveaus van andere eiwitten sterk te beïnvloeden.

Rgenta heeft veel werk gestoken in het optimaliseren van hun belangrijkste kandidaat-medicijn. Terwijl andere splice-modulatoren, zoals branaplam, niet erg specifiek zijn voor HTT en de niveaus van veel andere doelen veranderen, hebben zij veel werk verzet om de selectiviteit van hun medicijn te verbeteren.

De splice-modulator die Rgenta heeft ontwikkeld heet RGT-0474060 (een pakkende naam!). Het is ontworpen om de niveaus van PMS1 te verlagen, wat naar verwachting de somatische expansie zal vertragen, en hopelijk daarmee ook het begin van de Huntington-symptomen.

Splice-modulatoren hebben de neiging om meerdere doelen te raken. Hoewel PMS1 het primaire doel is, lijkt hun medicijn 4 andere genetische doelen te raken. Toch is dat een grote verbetering ten opzichte van de eerste generatie splice-modulatoren (zoals branaplam) in het Huntington-veld, die ongeveer 50 andere doelen raakten!

In verschillende soorten cellen die in een schaaltje zijn gekweekt, bleek RGT-0474060 in staat om de PMS1-niveaus te verlagen. Nog beter nieuws: RGT-0474060 vertraagde de somatische expansie in Huntington-cellen, terwijl een controleverbinding dat niet deed – hoera!

Ze controleerden ook het gedrag van het medicijn om te zien of het potentieel als dagelijkse pil zou kunnen werken. Al deze controles zagen er bemoedigend uit – het medicijn was in staat om zijn doel te raken in diermodellen, in de hersenen te komen en slaagde met vlag en wimpel voor andere standaardbeoordelingen.

Rgenta bereidt zich voor op studies die de gegevens zullen genereren die nodig zijn om de kliniek te bereiken, en denkt na over wat ze gaan meten bij mensen die hun medicijn krijgen om te zien of het veilig is en werkt zoals verwacht. Dit is een grotere taak dan het lijkt, want het meten van veranderingen in somatische instabiliteit bij mensen is niet eenvoudig!

Dat was alles voor dag 1. Blijf kijken voor boeiende updates over de wetenschap die op dag 2 werd gedeeld.