Vlaamse onderzoekers komen nieuwe behandeling voor epilepsie op het spoor

26 september 2016
Door de concentratie van specifieke vetten in de hersenen te verhogen, zouden epileptische aanvallen onderdrukt kunnen worden. Dat blijkt uit baanbrekend onderzoek gevoerd door de onderzoeksgroepen van prof. Patrik Verstreken (VIB-KU Leuven) en prof. Wim Versées (VIB-Vrije Universiteit Brussel). De resultaten van hun nauwe samenwerking zijn verschenen in het toonaangevende vaktijdschrijft Nature Structural And Molecular Biology.

Prof. Patrik Verstreken is gespecialiseerd in hersenonderzoek en legt zich in het bijzonder toe op de zogenoemde synapsen. Dit zijn de contactplaatsen tussen twee hersencellen waar elektrische boodschappen worden doorgegeven. Bij verschillende hersenaandoeningen – zoals parkinson – is er sprake van een verzwakte communicatie aan deze synapsen.

Prof. Wim Versées onderzoekt de processen die plaatsvinden in onze cellen tot op het niveau van individuele moleculen en atomen. Door de driedimensionale structuren van eiwitmoleculen te ontrafelen, probeert hij cruciale informatie te verkrijgen over hun rol in de cel en over de mechanismen die aan de basis liggen van verschillende aandoeningen.

De sleutelrol van TBC1D24
In eerder onderzoek op fruitvliegen had prof. Verstreken al aangetoond dat een eiwit met de naam ‘Skywalker’ een cruciale rol speelt in het onderhouden van de communicatie tussen hersencellen. In de menselijke hersenen is een zo goed als identiek eiwit werkzaam, onder de naam ‘TBC1D24’.

Prof. Patrik Verstreken (VIB-KU Leuven): “Familiale mutaties van het eiwit TBC1D24 veroorzaken een afwijking die het DOOR-syndroom wordt genoemd. Deze ernstige genetische aandoening wordt naast doofheid, misvormde nagels, botbroosheid en mentale retardatie gekenmerkt door neurodegeneratie, bewegingsstoornissen en epilepsie.”

Analyse met atomaire precisie
Door de handen in elkaar te slaan met prof. Wim Versées aan het VIB researchcentrum voor structurele biologie, konden de onderzoekers de driedimensionale structuur van Skywalker achterhalen, hetgeen toeliet om het eiwit tot in de kleinste details te bestuderen.

Prof. Wim Versées (VIB-Vrije Universiteit Brussel): “Door op deze manier naar Skywalker te kijken, kregen we totaal nieuwe inzichten in de precieze functie van het eiwit, en dus ook in de functie van het menselijk eiwit TBC1D24. We hebben onder meer ontdekt dat het bindingen aangaat met specifieke hersenvetten. En belangrijker: bij meer dan 70% van de patiënten met een TBC1D24-mutatie is deze binding verstoord.”

Onderdrukking van epileptische aanvallen
Op basis van deze ontdekking verhoogden de onderzoekers de concentratie van specifieke hersenvetten bij fruitvliegen met een Skywalker-mutatie. Wat bleek? De epileptische aanvallen bij de zieke fruitvliegen werden volledig onderdrukt.

Prof. Patrik Verstreken (VIB-KU Leuven): “Ons werk toont aan dat de verhoging van bepaalde hersenvetten aan de synapsen van patiënten met een TBC1D24-mutatie een mogelijk strategie is om epileptische aanvallen tegen te houden. En hoewel ons werk zich toespitst op dragers van TBC1D24-mutaties, denken we dat onze bevindingen relevant kunnen zijn voor meerdere vormen van epilepsie.”

Wetenschappelijke kruisbestuiving
Prof. Wim Versées (VIB-Vrije Universiteit Brussel): “Onze beide onderzoeksgroepen gaan nu verder samenwerken om strategieën te zoeken die de concentratie van specifieke vetten in de hersenen kunnen verhogen, om zo epileptische aanvallen te voorkomen. Dit onderzoek is het resultaat van een mooie kruisbestuiving tussen structurele biologie, biochemie en genetica, dus we gaan zeker verder op deze interdisciplinaire piste.”

______________________________________________________________________________________

Publicatie
Skywalker-TBC1D24 has a lipid-binding pocket mutated in epilepsy and required for synaptic function,  Nature Structural & Molecular Biology 2016
DOI: 10.1038/nsmb.3297

Vragen
Een doorbraak in onderzoek betekent niet hetzelfde als een doorbraak in de geneeskunde. De verwezenlijkingen van VIB-onderzoekers kunnen de basis vormen voor nieuwe therapieën, maar het ontwikkelingstraject neemt nog jaren in beslag. Dit kan veel vragen oproepen. Daarom vragen we u om in uw reportage of artikel te verwijzen naar het e-mailadres dat VIB hiervoor ter beschikking stelt. Iedereen kan er met vragen omtrent dit en ander medisch gericht onderzoek terecht: patienteninfo*Replace*With*At*Sign*vib.be.



Patrik Verstreken (VIB-KU Leuven)
©VIB- Ine Dehandschutter


Wim Versées (VIB-Vrije Universiteit Brussel)
©VIB