Europa leidt de weg naar standaardisatie en hersenbanknetwerken

18 februari, 2015

Dit is Deel 2 van een tweedelige serie.

Niemand in het vakgebied van neurodegeneratief onderzoek stelt het centraal belang van hersenbanken in vraag, maar dat betekent niet dat er geen klachten over zijn. Ten eerste varieert de kwaliteit van opgeslagen weefsel erg. Het hangt ervan af hoe snel het brein is verwijderd na het overlijden van een persoon, en hoe wetenschappers deze kwestie aanpakken. Omdat sommige onderzoeksprogramma’s, zoals diedie RNA of DNA bestuderen, goed bewaarde stalen vergen, hebben neurowetenschappers in Europa beslist om protocollen voor het verwerken ervan en neuropathologische diagnose, te verbeteren en standaardiseren. Om een gouden standaard te proberen ontwikkelen, hebben toonaangevende Europese neuropathologen in 2001 een consortium gesticht met de naam BrainNet Europe. Deze organisatie stelde aanbevolen protocollen en ethische richtlijnen op voor Europese hersenbanken, hoewel lidbanken niet de neiging hebben ze te volgen. Negentien Europese banken hebben het consortium vervoegd, volgens Thomas Arzberger aan de Ludwig-Maximilium Universiteit in München, die de wetenschappelijke projecten ervan leidt.
 

Dunne sneden

Vaste hersengedeelten ingebed in paraffine worden in flinterdunne sneden gesneden op een microtom. [Foto aangeboden door de Nederlandse Hersenbank.]

BrainNet Europe voorziet een enkel contactpunt voor iedereen die van zijn lidbanken gebruik wenst te maken. Onderzoekers van over de hele wereld kunnen weefsel online aanvragen, op voorwaarde dat hun project ethische goedkeuring heeft. Het BrainNet kantoor stuurt het verzoek door naar individuele banken. Zoals het geval is bij bijna alle banken, betalen aanvragers verwerkings- en verschepingskosten. Behalve zijn weefselverzamelingen, onderhoudt BrainNet Europe een databank met verwante klinische resultaten van ongeveer 2000 gevallen, waaronder zowel neurodegeneratieve en psychiatrische aandoeningen als controlegroepen. De toegang tot deze databank is hoe dan ook beperkt tot de leden van dit consortium.

Het Verenigd Koninkrijk heeft ook een nationaal consortium. Het UK Brain Banks Network bevat 10 banken die samen weefsel van meer dan 10.000 hersenen bewaren. Voor het verwerken van het weefsel hebben de banken die lid zijn standaard protocollen aangenomen. Onderzoekers van over de hele wereld kunnen een online database doorzoeken en verzoeken voor weefsel plaatsen. Het netwerk vervult ieder jaar meer dan 300 verzoeken, merkte directeur Seth Love van the Univeristy of Bristol op. Het netwerk in het Verenigd Koninkrijk bevat ook een collectie weefsel van gezonde controlepersonen. Er loopt een longitudinale studie met 3000 vrijwilligers, waarvan meer dan de helft zonder neurologische diagnose. Na overlijden doneren de vrijwilligers hun hersenen. Sommige van de banken die lid zijn in het Verenigd Koninkrijk zijn ook lid van BrainNet Europe.

Aan de andere kant van de wereld, in Australië, hebben neurowetenschappers het probleem van het vinden van genoeg weefsel aangekaart met het oprichten van de Australian Brain Bank Network (ABBN) in 2004. Australië heeft zes kleine, regionale banken die elk een paar honderd hersenen bewaren. Ze waren niet altijd in staat om aan de onderzoekeisen te beantwoorden, en verschepingskosten zorgden ervoor dat het halen van stalen aan de andere kant van de oceaan onpraktisch was. ABBN combineert de inventarissen van alle lidbanken tot een enkele online catalogus van meer dan 2500 hersenen van volwassen donoren die een waaier van ziekten hebben gehad. De meeste gevallen bevatten klinische gegevens, en een paar hebben longitudinale gegevens.
 

Preparatie van schijfjes.

Een technicus zet de hersendelen om in schijfjes om afdrukken te maken. [Foto aangeboden door de Nederlandse Hersenbank.]

Zoals het geval is bij BrainNet Europe, kunnen onderzoekers van elk land online weefsel aanvragen bij ABBN. ABBN heeft de laatste 10 jaar meer dan 1000 weefselverzoeken vervuld, en weefsel naar het buitenland verzonden naar Zuid-Aziatische landen, zei ABBN manager Catriona McLean van het Alfred Hospital in Melbourne. De organisatie moedigt toekomstige donaties ook aan op hun website. Mensen die bereid zijn hun hersenen te geven aan onderzoek kunnen zich inschrijven op het netwerk; ongeveer 3500 hebben dit al gedaan, volgens McLean.
 

Nieuw initiatief zorgt voor één toegang tot de Amerikaanse hersenbanken

Tot voor kort hadden de Verenigde Staten geen vergelijkbaar hersenbanknetwerk met een algemeen doeleinde (ze waren echter wel een grote verzameling van hersenen met Alzheimer in het bijzonder aan het samen stellen ). In september 2013, hebben drie instellingen van het NIH – the National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), the National Institute of Mental Health (NIMH), en the National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) – een gezamenlijk initiatief met de naam NeuroBioBank opgericht. Dit initiatief verbindt zes grote databanken met elkaar door een gemeenschappelijk webportaal. Deze bevat het Harvard Brain Tissue Resource Center van McLean Hospital in Belmont, Massachusetts; het Human Brain and Spinal Fluid Resource Center aan de Universiteit van Californië, Los Angeles; de Universiteit van Miami Brain Endowment Bank; de Mount Sinai Brain and Tissue Repository in New York City; de Universiteit van Maryland Brain and Tissue Bank in Baltimore; en het Brain Tissue Donation Program aan de Universiteit van Pittsburgh. Andere banken mogen de samenwerking vervoegen, merkte Michelle Freund van NIMH op, die samen met Anna Taylor van NINDS het initiatief leidt.
 

Kleur toevoegen. Een technicus verkleurt de schijfjes om verschillende pathologische kenmerken te onthullen. [Foto aangeboden door Nigel Cairns, Universiteit van Washington, St. Louis.]

Het NeuroBioBank-project heeft als doel de toegang van de onderzoekers tot diverse hersenweefsels te verbeteren, zegt Freund. Vele banken specialiseren in één of twee ziektes, waardoor onderzoekers in het verleden niet altijd de stalen konden vinden die ze nodig hadden van hun plaatselijke bank. Om gebruik te maken van NeuroBioBank, sturen wetenschappers een online weefselaanvraag in; de zes centra kijken het na en geven aan of ze over overeenkomstige materialen beschikken. Ook in 2013 hebben de centra dezelfde protocollen aangenomen voor het verzamelen, verwerken en bewaren van hersenstalen. Klinische gegevens geassocieerd met elk staal volgen een standaardformaat en worden samen in één databank geplaatst. Sinds het beginjaar van het project, hebben de centra 500 nieuwe hersenen verzameld aan de hand van standaardprotocollen, zei Freund. In de nabije toekomst zullen deze weefsels opgelijst worden in een catalogus  die onderzoekers kunnen raadplegen. Oudere, gearchiveerde materialen van elk centrum, samen goed voor duizenden hersenen, komen niet in aanbod voor de catalogus, maar zullen beschikbaar blijven via weefselaanvragen, merkt Deborah Mash op, die de bank van de Universiteit van Miami leidt.

De NeuroBioBank steunt de verzameling van weefsels van mensen die een wijde reeks aandoeningen hebben gehad, waaronder neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson, Huntington en ALS; neurologische ontwikkelingsstoornissen zoals autisme en Fragiele-X-syndroom; en psychiatrische aandoeningen zoals schizofrenie en bipolaire stoornis. Het initiatief financiert niet de verzameling van hersenen met alzheimer. Deze worden gesponsord door het Nationaal Instituut voor Veroudering en het Nationaal Alzheimer Coördinatiecentrum. Lidcentra hebben hoe dan ook gearchiveerd alzheimermateriaal beschikbaar gesteld en blijven hersenen met alzheimer aannemen dankzij andere fondsen.
 

Eindproduct.

Afgewerkte schijfjes hebben meestal verschillende vlekken op aangrenzende stukken die de microscopische analyse van verschillende aspecten van de pathologie ondersteunen. [Foto aangeboden door de Nederlandse Hersenbank.]

De NeuroBioBank moedigt hersendonaties aan, vooral van mensen die zonder hersenziekte gestorven zijn, en functioneert als contactpunt voor mogelijke donors. Openbare informatie is cruciaal voor het doen stijgen van het aantal controlehersenen in banken. “We moeten het grote publiek aansporen en hen laten weten dat dit een belangrijke onderneming is,” zei Mash. De Miami Brain Endowment Bank heeft veel mensen bereikt, en veel gezonde oudere mensen hebben deelgenomen aan longitudinale studies via de bank en hun hersenen voor postmortem onderzoek gedoneerd, voegde ze eraan toe. Eén derde van de 2000 hersenen van de bank was afkomstig van mensen zonder een gediagnosticeerde ziekte.

Het NIH-project vertegenwoordigt de grootste Amerikaanse inzet om hersenweefsel te verzamelen, maar is niet de enige. Het Autism BrainNet kiest voor een gelijkaardige aanpak en is zijn online portaal aan het ontwikkelen, waar onderzoekers toegang krijgen tot gegevens die overeenkomen met weefseldonaties.

Mash vindt dat initiatieven zoals deze de studie van hersenaandoeningen vooruithelpen door hersenweefsel directer beschikbaar te maken voor onderzoekers. “We eren het erfgoed van onze hersendonoren door ervoor te zorgen dat het weefsel wijd verspreid wordt om zo de doorbraken die daaruit voorkomen te steunen,” zegt ze. – Madolyn Bowman Rogers

Vertaling: Sophie

Bron: The ALS Forum