Maatwerk eiwitten om hersencelschade bij parkinson te voorkomen
- Veroudering
Onderzoek:Remming van pathologische alfa-synucleïne-overdracht in de hersenen met eiwitontwerp
Hoofdonderzoeker:dr. Danny D. Sahtoe (Hubrecht Institute & Oncode Institute, Nederland)
Samenwerkende instellingen:
- Hubrecht Institute, Nederland
- University of Cambridge, Verenigd Koninkrijk
- Sabanci University, Turkije
Looptijd: 4 jaar
Budget: €430.210,-
Doelstellingen
Parkinson wordt veroorzaakt door de ophoping van schadelijke varianten van het eiwit alfa-synucleïne in de hersenen. Deze varianten vormen klonten, wat leidt tot schade aan zenuwcellen en ontstekingen in de hersenen. De ziekte verergert na verloop van tijd en tast beweging, denken en emoties aan.
Dit onderzoek richt zich op het ontwerpen van speciale eiwitten die de verspreiding van alfa-synucleïne in de hersenen kunnen stoppen. In plaats van traditionele medicijnen of antilichamen (die duur zijn en moeite hebben om de bloed-hersenbarrière te passeren), gaan de onderzoekers kleine, op maat gemaakte eiwitten ontwikkelen die de hersenen kunnen binnendringen, zich aan alfa-synucleïne kunnen binden en de schadelijke effecten kunnen voorkomen. Met eiwitontwerp gericht op specifieke varianten willen de onderzoekers achterhalen welke varianten het meest ziekmakend zijn.
Onderzoeksdetails
Het onderzoek duurt vier jaar en is opgedeeld in drie hoofdfasen:
- Vangen van alfa-synucleïne voordat het giftige klonten vormt
- Ontwikkelen van kleine eiwitten die zich aan schadelijke alfa-synucleïne varianten hechten voordat het samenklontert.
- Voorkomen dat alfa-synucleïne schadelijke structuren vormt die hersencellen aantasten.
- Blokkeren van de verspreiding van alfa-synucleïne tussen hersencellen
- Alfa-synucleïne verspreidt zich via ‘receptoren’ (APLP1 en LAG3) op hersencellen.
- Ontwikkelen van eiwitten die deze receptoren blokkeren, zodat alfa-synucleïne zich niet van cel tot cel kan verplaatsen.
- Zorgen dat de eiwitten de hersenen kunnen bereiken
- De hersenen worden beschermd door een bloed-hersenbarrière die veel medicijnen tegenhoudt.
- Onderzoekers voegen een speciaal kenmerk toe aan hun ontworpen eiwitten, zodat deze de barrière kunnen passeren en effectief in de hersenen kunnen werken.
Elke fase omvat computermodellering, laboratoriumexperimenten en experimenten in cellen om ervoor te zorgen dat de eiwitten effectief zijn.
Gewenst resultaat
Nieuwe onderzoekstools: wetenschappers wereldwijd kunnen deze ontworpen eiwitten gebruiken om parkinson beter te bestuderen. En een mogelijke behandeling, want als het onderzoek succesvol is, kunnen deze eiwitten leiden tot nieuwe therapieën die de progressie van parkinson vertragen of stoppen. Ook kan het onderzoek bijdragen aan
de ontwikkeling van innovatieve eiwit-gebaseerde behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten, dus betere medicatie.
Betekenis voor patiënten, onderzoekers en zorgverleners
Voor mensen met parkinson en hun families kan deze studie mogelijk leiden tot een nieuwe behandeling die voorkomt dat de ziekte zich door de hersenen verspreidt, wat de achteruitgang vertraagt.
Voor onderzoekers: de ontworpen eiwitten zullen helpen om de rol van alfa-synucleïne beter te begrijpen en nieuwe medicijnen te testen.
Voor financierders kan investeren in dit onderzoek leiden tot een doorbraak in parkinson-therapie door gebruik te maken van geavanceerde eiwitengineering. Dit onderzoek biedt een innovatieve aanpak voor het bestrijden van parkinson met geavanceerde eiwitontwerpen en AI-modellering. Het zou een nieuwe therapievorm kunnen creëren die effectiever is dan bestaande behandelingen.