ALS 2016: een analyse van het exposoom: een nieuwe benadering in de zoektocht naar omgevingsoorzaken van ALS

Volgens Roel Vermeulen van de Universiteit van Utrecht moeten onderzoekers multitasken om omgevingsrisicofactoren voor ALS te identificeren en te evalueren. De strategie die gekend is als de exposoomanalyse behelst de totale rol van de omgeving bij de ziekte. Volgens Vermeulen is deze benadering nodig om te begrijpen hoe blootstelling aan meerdere omgevingsfactoren en levenskeuzes kunnen samenspannen om bij te dragen aan het intreden van ALS. De strategie werd in 2005 geïntroduceerd door Christopher Wild van de Universiteit van Manchester in het VK om kankerpathogenese te bestuderen en verschilt van bestaande benaderingen waarin omgevingsrisicofactoren individueel worden onderzocht met behulp van epidemiologische methodes. Er staan al projecten op stapel om het exposoom bij ALS te ontrafelen.

Vertaling: Bart De Becker

Bron: ALS Research Forum

ALS 2016: een analyse van het exposoom: een nieuwe benadering in de zoektocht naar omgevingsoorzaken van ALS

Nieuwsanalyse Richard Robinson

De studie van het 'exposoom', het geheel van vormen van blootstelling aan de omgeving gedurende de hele levensloop, zou inzichten kunnen opleveren in de oorzaken van ALS. Dat zegt Roel Vermeulen van de Universiteit van Utrecht in Nederland. Vermeulen verzorgde de openingslezing tijdens het 27ste Internationale Symposium over ALS, dat plaatsvond van 7 tot 9 december in Dublin in Ierland.

"Veertig tot vijftig procent van de ALS-gevallen zou zijn oorsprong kunnen hebben in de omgeving", zegt Vermeulen en hij baseert zich daarbij op studies van de ziekte bij tweelingen. Dit strookt volgens het Globaleziektelastproject van de Wereldgezondheidsorganisatie met andere ernstige ziektes. Dat project schat dat omgevings-, metabolische en gedragsfactoren en de interactie ervan goed zijn voor zowat 40% van de aanwijsbare ziektelast bij zowel suikerziekte als hartaandoeningen.

Ondanks dat is alleen roken tot nog toe de enige omgevingsrisicofactor voor ALS waarvoor stevig bewijsmateriaal bestaat, aldus Vermeulen, met een verhoogd risico geassocieerd met zowel meer jaren dat een persoon gerookt heeft en minder jaren sinds een persoon gestopt is met roken. Er is een lange lijst van andere factoren waarvoor hij het bewijsmateriaal niet sluitend acht, maar wel suggestief, zoals hoofdtrauma, fysieke activiteit, militaire dienst en blootstelling aan zware metalen. Recentere gegevens suggereren stilaan een bezigheidsrisico te wijten aan elektrische velden met een hoge intensiteit, zegt hij, en een niet gepubliceerde Nederlandse studie duidt op een verhoogd risico door chronische blootstelling aan luchtvervuiling, meer bepaald stikstofoxiden en fijne deeltjes.

Vermeulen stelt dat de huidige studiebenaderingen, die grotendeels gebaseerd zijn op enkelvoudige risicofactoren en traditionele epidemiologische onderzoeksmethodes, een beperkt veld beslaan, omdat er een interactie kan bestaan tussen risicofactoren. "We moeten overstappen naar het bestuderen van blootstelling in zijn geheel", zegt hij. Die totaliteit moet het volgende behelzen: stedelijke versus landelijke woonomgeving, klimaat, financiële status, onderwijs, beroepsverleden, sociaal kapitaal en sociale stress, alsook de voedingsstatus en blootstelling aan toxines. Dit concept kreeg de naam 'exposoom' en een inzicht daarin kan volgens Vermeulen cruciaal blijken om tot een beter begrip te komen van de niet-genetische factoren van het risico op ALS.

Het implementeren van een exposoomanalyse kan tot stand worden gebracht door het combineren van gegevens uit diverse bronnen, zoals draagbare apparaten (die bv. de fysieke activiteit meten), het geografisch informatiesysteem en satellietgegevens (voor het klimaat, luchtvervuiling en toxinebronnen), en commerciële databanken (zoals het telefoongebruik). Metabolomicstechnieken om meer dan 20.000 kleine moleculen in het bloed te meten, vormen één van de mogelijkheden om blootstelling aan omgevingscombinaties te detecteren, hoewel Vermeulen opmerkt dat deze benadering wellicht beperkt zal blijven door toedoen van de korte 'halflevens' van veel combinaties.

Wetenschappers zijn al bezig met de implementatie van dit type benadering. Orla Hardiman van het Trinity College in Dublin, Ierland, en haar collega's zijn met een studie gestart van de volledige bezigheids- en residentiegeschiedenis van meer dan 1.000 ALS-patiënten en gaan daarbij op zoek naar gangbare blootstellingspatronen. Combinaties van bijzonder belang zouden kunnen resulteren uit NeuroLINCS, een studie die gevoerd wordt in het kader van een samenwerkingsverband en die de effecten onderzoekt van chemische storingen bij controle- en ALS-cellijnen, en dit met behulp van transcriptomics, proteomics en epigenomics.

Het wordt steeds duidelijker dat vormen van blootstelling die zich vroeg in het leven voordoen, ook in utero, effecten kunnen hebben op de gezondheid die zich veel later in het leven manifesteren. Het effect van deze vormen van blootstelling kan worden geregistreerd in epigenetische veranderingen. Zulke veranderingen zijn het best gedocumenteerd voor rookgedrag, waarbij de blootstelling is gekoppeld aan de hypermethylatie van meer dan 700 locaties. Als de roker stopt, keren veel locaties terug naar hun methylatiestatus van de periode voor de persoon begon met roken. Het patroon van residuele methylatie kan volgens Vermeulen dan ook dienst doen als een onafhankelijke marker van de tijd sinds iemand gestopt is met roken. "Dit type van benadering kan gemakkelijk worden toegepast op het ALS-veld", voegt hij hieraan toe, om tot een betere karakterisering te komen van de tijd sinds de blootstelling aan sigarettenrook.

Een verdere analyse van het epigenoom zal waarschijnlijk andere veranderingen onthullen die mogelijk kunnen worden geassocieerd met andere vormen van blootstelling. Meer informatie over exposoomonderzoek vindt u hier.

"Ik ben opgetogen over de mogelijkheden van deze benadering", zegt Richard Bedlack van de Duke-Universiteit in Durham, North Carolina. "De belangrijkste onbeantwoorde vraag in verband met ALS is waarom de sporadische vorm ervan zich überhaupt voordoet en het exposoomconcept kan verklaren waarom we nog geen bewijsmateriaal hebben gevonden voor ook maar één enkele omgevingsrisicofactor die zeer vele gevallen verklaart."

Vertaling: Bart De Becker

Bron: ALS Research Forum