In het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) is een belangrijke stap gezet in het onderzoek naar neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer en Parkinson. Een team van de afdeling Celbiologie ontdekte dat een gebrek aan co-enzym A leidt tot DNA-schade, en daarmee tot het ontstaan van hersenbeschadigingen. Het onderzoek levert met name belangrijke nieuwe inzichten in het ontstaan van PKAN, een ziekte die tot ernstige hersenbeschadigingen bij jonge kinderen leidt. De resultaten worden binnenkort gepubliceerd in het vooraanstaande blad Human Molecular Genetics.
Alle eigenschappen van levende cellen zijn vastgelegd in het dna. Dit dna kan beschadigd raken. De meeste beschadigingen worden door DNA-herstelmechanismen gerepareerd. als de herstelmechanismen niet werken, kunnen er ernstige ziekten ontstaan, waaronder neurodegeneratieve ziekten. Een onderzoeksgroep onder leiding van dr. Ody Sibon ontdekte dat het DNA-herstelmechanisme is aangetast, waneer de co-enzym A biosynthese route niet werkt. Sibon: “Het was nog nooit aangetoond dat co-enzym A nodig is om het DNA te beschermen. Daarom is dit een doorbraak in het onderzoek.”
screening van fruitvliegen
De ontdekkingen werden gedaan in een genetische screening van fruitvliegjes (Drosophila melanogaster). Grote aantallen fruitvliegjes werden onderzocht op genetische afwijkingen. Fruitvliegjes met een afwijking in het gen dPPCS vertoonden tekenen van neurodegeneratie, zo bleek. Ze waren minder goed in staat tot klimmen, vliegen en rennen dan hun “gezonde” soortgenoten, en werden aanmerkelijk minder oud. Nader onderzoek wees uit dat de genetische afwijking leidde tot verminderde aanmaak van co-enzym A.
De gevonden afwijking werd met extra grote belangstelling onderzocht, omdat dezelfde afwijking gevonden wordt bij patiënten met PKAN, een zeldzame neurodegeneratieve ziekte. Bij deze patiënten treedt al op zeer jonge leeftijd ernstige functieverlies van het zenuwstelsel op, wat leidt tot aftakeling van motorische en cognitieve functies. De patiënten sterven hierdoor al op zeer jonge leeftijd. Sibon: “Tot nog toe werd het verband tussen de genetische afwijking en de symptomen van de ziekte niet goed begrepen. Ons onderzoek verschaft hierin voor het eerst inzicht.”
Of de ontdekking kan leiden tot een effectieve therapie voor PKAN, parkinson of andere neurodegeneratieve aandoeningen, moet nog blijken. Sibon: “We verrichten nu nog nader onderzoek bij fruitvliegjes. Binnenkort willen we proberen ons onderzoek met muizenmodellen voort te zetten. als dit succesvol is, zou dat in de toekomst kunnen leiden tot klinische trials. Over de mogelijke uitkomsten daarvan durf ik nog absoluut niet te speculeren.”
Hoge vlucht
De mens en de fruitvlieg lijken veel op elkaar. Dezelfde biochemische processen die zich in fruitvliegjes afspelen, spelen zich ook in de mens af. Omdat fruitvliegjes al na zestig dagen hoogbejaard zijn, zijn ze met name zeer geschikt voor onderzoek naar ouderdomgerelateerde aandoeningen. Onderzoekers hebben bij fruitvliegjes al snel in de gaten of een bepaalde genetische afwijking invloed heeft op de levensduur. Verdere voordelen zijn dat het genoom van fruitvliegjes bijzonder overzichtelijk is, en dat de diertjes gemakkelijk in grote aantallen gekweekt en onderzocht kunnen worden.
Internationaal wordt veel onderzoek gedaan met fruitvliegjes, Nederland loopt op dit terrein achter. Onderzoeksleider Ody Sibon: “In Nederland ziet men te weinig in hoe bruikbaar en belangrijk dit modelorganisme is. Amerikaanse onderzoekers probeerden eerder de oorzaak van PKAN te achterhalen in onderzoek met muizen, maar slaagden daar niet in. Onderzoek met de fruitvlieg biedt nu wel resultaat. Hopelijk zal fruitvliegonderzoek ook in Nederland in de toekomst een hoge vlucht nemen.”
De onderzoekers
Het onderzoek werd uitgevoerd door de onderzoeksgroep Celbiologie van het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG), onder leiding van dr. Ody Sibon. Een belangrijk deel van het onderzoek werd verricht door Floris Bosveld, die in januari jongstleden op zijn onderzoek promoveerde. Het onderzoek werd mede gefinancierd door het NWO. De resultaten zijn reeds te lezen in de online versie van Human Molecular Genetics.
screening van fruitvliegen
De ontdekkingen werden gedaan in een genetische screening van fruitvliegjes (Drosophila melanogaster). Grote aantallen fruitvliegjes werden onderzocht op genetische afwijkingen. Fruitvliegjes met een afwijking in het gen dPPCS vertoonden tekenen van neurodegeneratie, zo bleek. Ze waren minder goed in staat tot klimmen, vliegen en rennen dan hun “gezonde” soortgenoten, en werden aanmerkelijk minder oud. Nader onderzoek wees uit dat de genetische afwijking leidde tot verminderde aanmaak van co-enzym A.
De gevonden afwijking werd met extra grote belangstelling onderzocht, omdat dezelfde afwijking gevonden wordt bij patiënten met PKAN, een zeldzame neurodegeneratieve ziekte. Bij deze patiënten treedt al op zeer jonge leeftijd ernstige functieverlies van het zenuwstelsel op, wat leidt tot aftakeling van motorische en cognitieve functies. De patiënten sterven hierdoor al op zeer jonge leeftijd. Sibon: “Tot nog toe werd het verband tussen de genetische afwijking en de symptomen van de ziekte niet goed begrepen. Ons onderzoek verschaft hierin voor het eerst inzicht.”
Of de ontdekking kan leiden tot een effectieve therapie voor PKAN, parkinson of andere neurodegeneratieve aandoeningen, moet nog blijken. Sibon: “We verrichten nu nog nader onderzoek bij fruitvliegjes. Binnenkort willen we proberen ons onderzoek met muizenmodellen voort te zetten. als dit succesvol is, zou dat in de toekomst kunnen leiden tot klinische trials. Over de mogelijke uitkomsten daarvan durf ik nog absoluut niet te speculeren.”
Hoge vlucht
De mens en de fruitvlieg lijken veel op elkaar. Dezelfde biochemische processen die zich in fruitvliegjes afspelen, spelen zich ook in de mens af. Omdat fruitvliegjes al na zestig dagen hoogbejaard zijn, zijn ze met name zeer geschikt voor onderzoek naar ouderdomgerelateerde aandoeningen. Onderzoekers hebben bij fruitvliegjes al snel in de gaten of een bepaalde genetische afwijking invloed heeft op de levensduur. Verdere voordelen zijn dat het genoom van fruitvliegjes bijzonder overzichtelijk is, en dat de diertjes gemakkelijk in grote aantallen gekweekt en onderzocht kunnen worden.
Internationaal wordt veel onderzoek gedaan met fruitvliegjes, Nederland loopt op dit terrein achter. Onderzoeksleider Ody Sibon: “In Nederland ziet men te weinig in hoe bruikbaar en belangrijk dit modelorganisme is. Amerikaanse onderzoekers probeerden eerder de oorzaak van PKAN te achterhalen in onderzoek met muizen, maar slaagden daar niet in. Onderzoek met de fruitvlieg biedt nu wel resultaat. Hopelijk zal fruitvliegonderzoek ook in Nederland in de toekomst een hoge vlucht nemen.”
De onderzoekers
Het onderzoek werd uitgevoerd door de onderzoeksgroep Celbiologie van het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG), onder leiding van dr. Ody Sibon. Een belangrijk deel van het onderzoek werd verricht door Floris Bosveld, die in januari jongstleden op zijn onderzoek promoveerde. Het onderzoek werd mede gefinancierd door het NWO. De resultaten zijn reeds te lezen in de online versie van Human Molecular Genetics.
