C20-modellering voor ALS – een menselijk neuromusculair knooppunt in een petrischaal

27-11-2019

MNDA-SYMPOSIUM PERTH: PRESENTATIES 19 DEC.

(ingekorte versie)

Sessie 3A: Synaptische pathologie

Katarina S. Dittlau, Emily N. Krasnow, Laura Fumagalli, Tijs Vandoorne, Lisanne Terrie, Pieter Baatsen, Giorgia Giacomazzi, Maurilio Sampaolesi, Lieven Thorrez, Philip Van Damme, Ludo Van Den Bosch, België

Achtergrond: Het grootste deel van het ALS-onderzoek spitst zich toe op monocultuursystemen en transgene dierenmodellen. Deze modellen hebben immens bijgedragen tot ons begrip van de onderliggende ziektemechanismen, maar bleken translationeel gezien minder succesrijk. ALS-studies toonden een afbraak aan van zenuwuiteinden en neuromusculaire knooppunten (NMK’s) in vroege ziektestadia, terwijl de cellichamen pas later degenereren. Van dit ‘dying-back’-mechanisme wordt aangenomen dat het een cruciaal element is, en nieuwe studies focussen op de in vitro modellering van dit fenomeen om moleculaire mechanismen van de vroege-ALS-pathologie aan het licht te brengen.

Doelstellingen: De ontwikkeling van een reproduceerbaar cocultuursysteem van menselijke NMK’s die bestaan uit menselijke van iPSC afgeleide motorneuronen en menselijke van myoprogenitoren afgeleide myotubes in microfluïdische apparaten om de pathofysiologie van patiënten-NMK te modelleren voor ALS.

Methodes: Met behulp van commercieel beschikbare microfluïdische apparaten, die zowel contact als fluïdische isolatie tussen celtypes mogelijk maken, cultiveerden we menselijke van iPSC afgeleide motorneuronen van FUS-ALS-patiënten alsook menselijke van myoprogenitoren afgeleide myotubes. Met dit model bestudeerden we de vorming en de functionaliteit van NMK’s en de effecten van de ALS-pathologie werden nader onderzocht. We vergeleken twee FUS-ALS-patiënten systematisch met hun CRISPR/Cas9-genbewerkte isogene controlegevallen.

Discussie en conclusies: Deze studie presenteert een reproduceerbaar, volledig menselijk in vitro model van een motorische eenheid met functionele neuromusculaire knooppunten. We zijn ervan overtuigd dat ons model de momenteel beschikbare ALS-modellen aanvult en nieuwe mogelijkheden biedt om de NMK-biologie te bestuderen in gezonde en zieke toestand.

Dankbetuiging: Dit onderzoek werd gesteund door de Fulbright Commissie voor België en Luxemburg, het VIB, de KU Leuven, het FWO-Vlaanderen, het Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie (IWT; SBOiPSCAF), de Thierry Latran Foundation en de ALS Liga België. TV wordt gesteund door het FWO. De auteurs verklaren geen belangenconflicten te hebben.

Vertaling: Bart De Becker

Bron: Abstract Book symposium Perth