ALS en frontotemporale degeneratie: een vroege diagnose dankzij een experimentele test

Het gaat om een test voor de diagnose van twee zeer ernstige ziektes – amyotrofische laterale sclerose en frontotemporale degeneratie – op een punt waarop de pathologieën nog niet zijn ingetreden. Zodoende beschikken artsen en patiënten over essentiële informatie-instrumenten om deze ziektes te lijf te gaan en behandelingen te ontwikkelen. Een team van onderzoekers aan het SISSA heeft in samenwerking met verscheidene klinische en Italiaanse onderzoeksinstituten de eerste veelbelovende stappen in die richting gezet. De protagonist van de in het tijdschrift Brain Communication verschenen studie is het eiwit TDP-43, dat zich in 97% van de gevallen van ALS en in zowat 45% van de gevallen van frontotemporale degeneratie in de hersencellen opstapelt. Dit eiwit is dan ook een mogelijke biomerker voor deze ziektes. In hun werk ontwikkelden de wetenschappers een techniek die in staat is TDP-43 in minuscule hoeveelheden en in vroege ziektestadia in het lichaam te detecteren, potentieel ook bij individuen die nog steeds asymptomatisch zijn. De onderzoekers zeggen dat, aangezien er momenteel geen behandelingen voor deze ziektes voorhanden zijn, een zeer vroege detectie dankzij de aanwezigheid van dit eiwit een grote hulp kan zijn bij de ontwikkeling van werkzame geneesmiddelen om hun voortgang tegen te houden en de dynamica ervan te doorgronden.

Wat is het geheim achter deze techniek? Veel kopieën van hetzelfde eiwit produceren.

“Veel neurodegeneratieve ziektes, zoals de ziektes van Alzheimer of Parkinson en ziektes die worden veroorzaakt door prionen, worden gekenmerkt door een ongecontroleerde accumulatie van specifieke eiwitten in de zenuwcellen”, zeggen twee auteurs van de publicatie: Carlo Scialò en Giuseppe Legname van SISSA. “Een test met de naam RT-QuIC (Real-Time Quaking Induced Conversion Reaction (door beven geïnduceerde conversiereactie in realtime)) was eerder al ontwikkeld voor de vroege identificatie van de eiwitten die betrokken zijn bij verscheidene van deze ziektes. We kwamen op het idee deze test in te schakelen voor twee andere ziektes – ALS en frontotemporale degeneratie – waarbij het zich opstapelende eiwit hetzelfde is: TDP-43”. De identificatie ervan in de vroege ziektestadia betekent echter dat de pathologische vormen van dit eiwit mogelijk aanwezig zijn in minuscule hoeveelheden. Hoe sporen we die op? “Daar draait deze technologie nu precies om: minimale hoeveelheden van het pathologische eiwit of fragmenten ervan worden geïsoleerd en vermenigvuldigd tot veel identieke kopieën, tot we voldoende hoeveelheden hebben om te worden gedetecteerd door instrumenten. De aanwezigheid van deze pathologische vormen van het eiwit vormen een indicator van de accumulatie ervan in het centrale zenuwstelsel.”

Onderzoek in meer dan 10 instituten in Italië

Het onderzoek werd gevoerd in het SISSA en verder ook aan het San Martino in Genua, de Universiteit van Turijn, het Carlo Besta in Milan, het Italiaanse Auxologisch Instituut, de Universiteit van Milaan, de Universiteit van Brescia, het Institute Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli in Brescia en drie andere instituten in Trieste: de Universiteit van Trieste, Elettra Sincrotrone en het ICGEB. “We hebben op verscheidene vlakken samengewerkt met al deze instituten”, zeggen Scialò en Legname. “Vele ervan vervulden een sleutelrol bij de rekrutering van patiënten die deelnamen aan het onderzoek”. Stalen van het hersenruggenmergvocht, de substantie die het centrale zenuwstelsel omgeeft, werden bij ieder van hen genomen. De onderzoekers gingen ervan uit dat daarin het eiwit TDP-43 kon worden aangetroffen, zij het in kleine hoeveelheden. De stalen werden daarop getest om het eiwit te identificeren. “De betrokken patiënten waren allen drager van een specifieke genetische mutatie, die naar we weten leidt tot de opstapeling van TDP-43 in de hersenen. Met ons systeem identificeerden we 94% ervan, een uitstekend resultaat.”

De volgende stappen

De onderzoekers concluderen het volgende: “In dit stadium hebben we de test ontwikkeld en hebben we geverifieerd dat hij TDP-43 wel degelijk identificeert. Nu zijn verdere stappen vereist om de methodologie en het protocol te verfijnen. We moeten bijvoorbeeld het aantal te analyseren patiënten opdrijven. Bij deze eerste test waren er ‘slechts’ 36 betrokken, maar we bevinden ons nog in een vroeg stadium. We moeten ook te weten komen in hoeveel gevallen de vroege detectie van het eiwit leidt tot de ontwikkeling van de ziekte. Verder onderzoek is dus vereist alvorens we deze test op veilige en betrouwbare wijze kunnen inschakelen voor experimentele diagnostische doeleinden, bijvoorbeeld voor het rekruteren van subjecten voor klinisch onderzoek.” De onderzoekers verzekeren ons in ieder geval dat de initiële resultaten erg bemoedigend zijn.

Vertaling: Bart De Becker

Bron: Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)