Stamcelonderzoek biedt nieuwe inzichten in ontwikkeling van dementie

5 januari 2015

Onderzoekers van de KU Leuven en het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) zijn erin geslaagd om een genetische mutatie te corrigeren, die bij mensen met frontotemporale dementie mogelijk aan de basis ligt van hun aandoening. Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Stem Cell Reports.

Frontotemporale degeneratie (FTD) is een vorm van jongdementie, die patiënten meestal tussen de leeftijd van 45 en 65 jaar treft. De aandoening is binnen deze leeftijdscategorie even courant als alzheimer, maar manifesteert zich op een afwijkende manier. In tegenstelling tot alzheimer dat alle hersengebieden aantast, wordt enkel de celwerking van de frontale kwab ontregeld. Door de aandoening gaan de corticale zenuwcellen (zenuwcellen in de hersenschors) progressief in verval (degeneratie), wat het functioneren van de patiënt op relatief korte tijd ernstig kan verstoren. Dit uit zich niet in vergeetachtigheid, wel in opvallende gedragsveranderingen of moeilijkheden met taal. 

Frontotemporale dementie is een erfelijke aandoening. Een van de meest voorkomende oorzaken zijn mutaties in het DNA die de vorming van progranuline verminderen, een groeifactor voor de corticale zenuwcellen. Het directe verband tussen een tekort aan progranuline en het afsterven van corticale neuronen bleef tot op heden een vraagteken.

Susanna Raitano (Stamcelinstituut - KU Leuven), Philip Van Damme (VIB en Klinische en Experimentele Neurologie, UZ Leuven) en Catherine Verfaillie (Stamcelinstituut - KU Leuven) onderzochten het effect van dit progranulinetekort op de vorming van corticale zenuwcellen, via iPSC-technologie. Deze technologie laat sinds 2006 toe om eender welke volwassen menselijke cel te herprogrammeren naar een andere cel uit het menselijk lichaam, via het tussenstadium van een embryonale stamcel.

Het onderzoeksteam van KU Leuven en VIB nam bij verschillende FTD-patiënten cellen weg uit hun huidweefsel, om deze vervolgens te herprogrammeren tot corticale zenuwcellen, die bestudeerd werden in celkweekschalen. Bij analyse bleek dat ook deze cellen minder vlot gevormd werden, omwille van de genetische mutatie en het bijhorende tekort aan progranuline. Het team slaagde er echter in deze mutatie te corrigeren, wat de voming van de corticale zenuwcellen normaliseerde. Bovendien werd er aangetoond dat in de gemuteerde zenuwcellen een te grote hoeveelheid van een signaal-molecule aanwezig was (Wnt-signaalcascade). Wanneer dit Wnt-signaal onderdrukt werd, normaliseerde ook de vorming van de corticale zenuwcellen.

De geherprogrammeerde cellen van patienten met dementie laten toe om nieuwe inzichten te verkrijgen in de mechanismes die aan de basis liggen van de ziekte, meent professor Catherine Verfaillie. “In de huidige studie hebben we dementie veroorzaakt door een genetische oorzaak bestudeerd. Nochtans opent deze technologie ook de mogelijkheid om ziektebeelden te bestuderen waarvoor geen specifieke genetische oorzaak gekend is, wat niet mogelijk is bij proefdieren.

Publicatie
Restoration of progranulin expression rescues cortical neuron generation in an induced pluripotent stem cell model of frontotemporal dementia, Raitano et al., Stem Cell Reports 2015



Corticale neuronen

©VIB, 2015