Donate

If you would like to support our clinical research you can make a tax-deductable donation to Ped IMID.

Navigation

Entries in Medicine (32)

Wednesday
Jan182017

New insights in genetic defect allow prevention of fatal illnesses in children

A team of scientists led by prof. Adrian Liston (VIB–KU Leuven) and prof. Isabelle Meyts (UZ Leuven – KU Leuven) were able to characterize a new genetic immunodeficiency resulting from a mutation in a gene named STAT2. This mutation causes patients to be extremely vulnerable to normally mild childhood illnesses such as rotavirus and enterovirus. Prof. Liston’s comprehensive analysis of the genetic defect allows clinicians to provide children with the proper therapies before illnesses prove fatal. The findings of the research have been published in the Journal of Allergy and Clinical Immunology.

Recent advancements in technologies and tools now make it possible for researchers to identify extremely subtle defects of the human immune system. In the past, many patients with “hidden” immunodeficiencies, or defects that were not obvious from the outset, often become extremely ill or die before their genetic disorders are diagnosed. Prof. Liston and his lab were able to identify a gene mutation causing an immunodeficiency that can be fatal during childhood, enabling children to be diagnosed, monitored and preemptively treated for the disorder.

Immunodeficiency disorders are not rare

Ranging from disorders as severe as the well-known “bubble boy” to nearly impossible-to-detect ‘hidden’ defects, immunodeficiencies are more common than scientists previously thought. Immunologists and geneticists have only just begun to scratch the surface when it comes to defining these latter types of immune disorders, which can be specific enough to make sufferers highly susceptible to just one or two types of diseases.

Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven): “I wouldn’t be surprised if, when we finally do complete the identification of all genetic immunodeficiencies, we discover that up to 1 in 100 children are affected. The ‘hidden’ ones are especially insidious, because they do not present as obviously as other genetic immune disorders. In our study, one of the patients did unfortunately die before a diagnosis could be made. The other patient is alive and well, and now that she has been diagnosed, she is being carefully watched. We can do something about most immunodeficiencies – if only we can identify them.”

Severe common illnesses may signal immune disorder

Prof. Meyts, lead clinician for the patients, stresses the importance of assessing the severity of childhood illnesses on the part of parents, suggesting that parents look for helpful information online and raise the possibility of a potential genetic immunodeficiency with a pediatrician.

Prof. Isabelle Meyts (UZ Leuven – KU Leuven): "When an otherwise healthy child experiences extremely severe infection with a common pathogen, like influenza or the chickenpox virus, or whenever a child is particularly vulnerable to infection with a single pathogen, an underlying defect in the immune system is likely. Likewise, a family history of a child succumbing to infection should alert the family and the clinician. Identifying the causative gene defect allows for genetic counseling of the family and for preventive measures to be taken."

Unraveling ‘hidden’ immunodeficiencies

The potential future avenues for this research are numerous and extremely relevant to current medicine. Prof. Liston’s lab has developed a unique immune phenotyping platform and gene discovery program that can help identify previously unknown immune system defects and inflammatory diseases, leading to novel new treatments that can be administered in a timely way.

Prof. Adrian Liston: “We seek to identify every possible cause of genetic immunodeficiency so that every child displaying warning signs can be tested and treated before it is too late.”

Thursday
Jan052017

Effecting change as an animal rights advocate

I have been an animal rights advocate for my entire adult life. I am also a medical researcher, specialising in the translation of advances from mouse immunology to patients. I am a vegetarian, for ethical reasons, and yet I am director of the mouse genetic engineering service at KUL. How can one be an advocate for both animal rights and for the use of animals in medical research?

Few would argue against medical research. Who wants a life that is nasty, brutish and short? When I first entered medical research I considered starting in a research project that did not use animals, so that my dual passions did not come into conflict. In the end, however, I decided to work on a mouse model of Multiple Sclerosis – scenes of which would certainly be confronting if shown to the public out of context. I did so because I could not bear to be a hypocrite, willing to take advantage of the outcomes of laboratory animal use, but not willing to get my own hands dirty. Since then, advances in Multiple Sclerosis research in mice have resulted in better treatments for patients, with new medications capable of adding decades of healthy life to the millions of sufferers. Who would be willing to deny their loved ones access to these medicines, despite the work being based on animal models?

At the same time, few would argue against animals having rights. We no longer throw cats from the belfry in Ypres, or other such wanton brutality that was once commonplace. Cruelty against pets is now criminal and farms are inspected for the treatment of livestock. The most intensive protections for animals are reserved for animals in medical research. In order to even start research on mice I have taken countless training courses and filled in hundreds of pages of animal health assessments. My mice are kept in conditions that would be luxurious for wild mice, and have daily health checks by trained staff. The use of each individual mouse is assessed by an external ethics panel, including an ethicist and a veterinary surgeon. I assure you that nothing as brutal as a mouse trap or rat poison would pass muster, let alone the conditions that wild mice endure daily!

Animal research is the bedrock of medical research. Even as we continue to refine, reduce and replace animals in research, we need to accept that all of our advances rest upon work done in animals. At the same time, and rightfully so, laboratory animals have the strongest legal and ethical protections of any animals in our society.

This is not to say that animal use in medical research cannot be improved. Not all researchers have a full awareness of the responsibility that comes with animal research, and violations of animal rights do occur. But the worst thing that we can do would be to reverse progress with a knee-jerk reaction. Attempts to reduce animal research by increasing bureaucratic burden simply de-emphasize the most important regulations. An extra tax on animal use in medical research will need to be paid by reducing the number of trained staff caring for the animals. Public condemnation of animal researchers in the media shuts down dialog. We need to increase, not decrease, communication between animal rights advocates and medical research advocates. Animal rights groups that demand absolutes only make progress more difficult for moderates. Those of us willing to proceed with mutual respect know that the only way to continue the steady improvements in laboratory animal conditions is to increase openness and transparency. If you are an animal rights advocate that actually wants to effect change, I encourage you to work with, instead of against, medical researchers. We will listen. 

Thursday
Jan052017

Hoe kan iemand tegelijk opkomen voor dierenrechten als voor het gebruik van proefdieren?

Knack:

'Het ergste wat we kunnen doen is om in een paniekreactie alle vooruitgang te blokkeren', schrijft professor Adrian Liston (KU Leuven en VIB). Hij roept de dierenreachtenactivisten daarom op om de dialoog aan te gaan.

Al heel mijn volwassen leven zet ik me in voor dierenrechten en dierenwelzijn. Ik ben ook een medisch onderzoeker, gespecialiseerd in het vertalen van nieuwe immunologische inzichten van muizen naar patiënten. Ik ben vegetariër, om ethische redenen, en toch sta ik aan het hoofd van de dienst voor genetische manipulatie van muizen aan de KU Leuven. Hoe kan iemand opkomen zowel voor de rechten van dieren als voor het gebruik van dieren in medisch onderzoek?

Bijna niemand is tegen medisch onderzoek. Wie wil er nu een hard en kort leven? Toen ik voor het eerst als onderzoeker aan de slag ging overwoog ik een project waarbij geen proefdieren werden gebruikt, zodat mijn twee overtuigingen niet met elkaar in conflict kwamen. Uiteindelijk heb ik toch besloten om te werken op een muismodel van Multiple Sclerose of MS - proeven die zeker confronterend zouden overkomen als ze uit hun context aan het publiek getoond zouden worden.

De reden voor mijn besluit was dat ik niet schijnheilig kon blijven, enerzijds bereid om mee te profiteren van de resultaten van proefdieronderzoek, maar niet om mijn eigen handen vuil te maken. Sindsdien is er heel wat vooruitgang geboekt in het MS-onderzoek. Dankzij dierproeven zijn er nu betere behandelingen en nieuwe geneesmiddelen die miljoenen patiënten heel wat extra gezonde jaren opleveren. Wie wil hun vrienden of familie deze geneesmiddelen ontzeggen, zelfs al is het werk gebaseerd op dierlijke modellen?

Uitgebreide regelgeving voor proefdieren

Tegelijkertijd is zo goed als iedereen het er over eens dat ook dieren rechten hebben. We gooien geen katten meer van het belfort in Ieper, of andere van die brutaliteiten die onder het mom van traditie jarenlang gebeurden. Dierenmishandeling is nu gelukkig strafbaar en de behandeling en huisvesting van vee op boerderijen wordt nauwlettend geïnspecteerd. De meest uitgebreide regelgeving op het vlak van dierenbescherming is weggelegd voor proefdieren in medisch onderzoek. Vooraleer zelfs maar te mogen starten met muizenonderzoek heb ik talloze opleidingen gevolgd en honderden pagina's medische keuringen en ethische dossiers ingevuld.

In vergelijking met wilde muizen, leven mijn muizen in luxueuze omstandigheden, en hun gezondheid wordt dagelijks gecontroleerd door opgeleid personeel. Het gebruik van elke individuele muis wordt beoordeeld door een externe ethische commissie, met inbegrip van een ethicus en een dierenarts. Ik kan u verzekeren dat niets zo brutaal als een muizenval of rattengif die commissie zou passeren, laat staan alle andere ongemakken die wilde muizen dagelijks te verduren krijgen.

Dierproeven vormen de basis van medisch onderzoek. Zelfs wanneer we doorgaan met het verfijnen, verminderen en vervangen van dierproeven moeten we accepteren dat al onze nieuwe wetenschappelijke inzichten berusten op werk verricht bij dieren. Tegelijkertijd hebben proefdieren de sterkste wettelijke en ethische bescherming van alle dieren in onze samenleving, en terecht ook.

Dit wil niet zeggen dat het gebruik van proefdieren in medisch onderzoek niet verder kan worden verbeterd. Niet alle onderzoekers zijn zich volledig bewust van de verantwoordelijkheden die dierproeven met zich meebrengen, en schendingen van de rechten van dieren komen helaas voor. Maar het ergste wat we kunnen doen is om in een paniekreactie alle vooruitgang te blokkeren. Pogingen om dierproeven te verminderen door het verhogen van de bureaucratische lasten zorgen er gewoon voor dat er minder aandacht geschonken wordt aan de belangrijkste regels. Een extra belasting op dierproeven in medisch onderzoek zal worden betaald door het verminderen van het aantal opgeleide medewerkers die zorgen voor de dieren.

Onderzoekers publiekelijk veroordelen in de media sluit de deur voor iedere dialoog. We moeten zorgen voor meer, niet minder, communicatie tussen voorstanders van dierenrechten en van medisch onderzoek. Dierenrechtengroeperingen met absolute eisen maken vooruitgang enkel moeilijker voor gematigden. Diegenen onder ons die bereid zijn om door te zetten met wederzijds respect weten dat meer openheid en transparantie de enige manier zijn om de levensomstandigheden van proefdieren te verbeteren. Als u een dierenrechtenactivist bent die echt verandering teweeg wilt brengen, dan moedig ik u aan om mee te werken met medische onderzoekers, in plaats van tegen ons. Bij ons vindt u alvast een luisterend oor.

Adrian Liston is professor aan de KU Leuven en VIB. Hij staat aan het hoofd van de afdeling genetische manipulatie op muizen.


Wednesday
Nov162016

World Pancreatic Cancer day

Tomorrow is World Pancreatic Cancer day 

Pancreatic cancer is a relatively rare form of cancer, with a lifetime risk of developing pancreatic cancer of 1 in 76. However due to the deadly nature of the disease it is the fourth biggest killer in terms of the absolute numbers of fatalities. The main reason for the high mortality is the late detection of pancreatic cancer, with only 15-20% of cases being diagnosed at a point when are operable, leading to a median survival of less than six months and a five year survival rate of under 8%. At a time when the mortality rates of most cancers are dropping, the death rate from pancreatic cancer is still rising.

It is critical for us to understand the causes of pancreatic cancer, both so that we can develop effective treatments and also so that we can better design screening strategies for earlier detection. The known risk factors for pancreatic cancer include age, smoking, obesity, lack of physical activity, diet, type 2 diabetes, chronic pancreatitis, cirrhosis and genetic background. The big problem is that many of these risk factors are inter-connected, and it is difficult to dissect out the effect of obesity, diet and diabetes. In the Translational Immunology Laboratory we have just completed a multi-year study of more than 300 mice with pancreatic cancer. We used longitudinal MRI tracking to determine the factors that drive the development, growth and lethality of pancreatic cancer - stay tuned for our forthcoming papers that give the result!

 

Monday
Nov072016

Op 20 december 2016 organiseert Kulinarte haar tweede editie van het benefiet kerstconcert

Het Kerstconcert van 2015 georganiseerd door het prille KULINARTE, was een warm en groot succes, waarbij tevens Windekind een financiële ondersteuning kon worden geboden.

De feitelijke samenwerking tussen Peter Luypaers, die de format van concert-diners reeds jaren heeft toegepast, Peter Herbiest namens de Faculty Club en Julius Candries als event-organisator, kent thans een evolutie naar een v.z.w. in oprichting met de naam KULINARTE.

Muziek en vriendschap is reeds jaren de basis voor Peter Luypaers om concert-diners te organiseren gekoppeld aan een zorgvuldig uitgekozen goed doel, terwijl tegelijkertijd vanuit de vriendschap het snijpunt wordt bewandeld van top-artistieke prestaties en kansen bieden, top-culinaire gerechtjes in een top-locatie als de Faculty Club en dit alles top-georganiseerd.

Een top-publiek mag dus niet ontbreken !

Met onze tweede editie van het Kerstconcert op 20 december 2016 willen we met KULINARTE het klinische onderzoeksproject kinderreumatische ziektebeelden van de Pediatrie van UZ Leuven ondersteunen, een behoefte die spijtig genoeg niet de “sympathie” geniet van bv oncologie waar iedereen gul voor doneert, doch die onze steun bijzonder nodig heeft. Voor meer informatie over dit onderzoek klik hier.

KULINARTE organiseert daarom ook dit jaar een Kerstconcert, in de Kerk St Jan De Doper, met een bescheiden doch thematische Kerstmarkt, stands m.b.t. kinderreuma, een receptie en een walkin’ diner ( o.l.v. Meesterkok Lieven Demeestere van restaurant Arenberg).

Het concert programma
Artistiek: Iris Lupaers en Gijs Vanderlinden hebben een concept uitgewerkt dat multimedia ( projectie van beelden) combineert met live performance/zang, in Kerstsfeer: thema = liefde en kinderen. Voor meer informatie over de artiesten klik hier.

– Eerste deel (30’)
Film = een film van Eric Cuypers gebaseerd op “Les Nuits d’Eté” van Hector Berlioz
Iris en Gijs zingen live de liederen
Begeleiding = Guy Vandromme op een historische piano
– Tweede deel (45’)
Kerstliederen

Zoals vorig jaar zijn ook er verschillende combinaties mogelijk.

Programma
– Vanaf 19u30: onthaal in de Sint-Jan-De-Doperkerk
– 20u – 21u: kerstconcert
– 21u– 22u: kerstreceptie (salons/onthaal/lounge Faculty Club)
– 22u – 23u: kerstreceptie en walking diner (Infirmerie)

Tarieven
Concert alleen 30 euro incl. btw
Concert + receptie 60 euro incl. btw
Concert + receptie + walking diner 95 euro incl. btw

Monday
Aug012016

JACI Editors' Choice

Thursday
Jul142016

Supermuizen laten muizenissen verdwijnen

De Morgen - 14 Jul. 2016 - Pagina 17

Als ze diëten, leven ze langer. Als ze kaneel eten, leren ze sneller. En als ze genetisch gemanipuleerd zijn, genezen ze van doofheid. Dagelijks komen wetenschappers met berichten over wonderlijke muizenvondsten, met als doel de mens beter te maken. 'Supermuizen helpen zelfs tegen schuldgevoelens.'

`Blinde muizen kunnen weer zien!' Het is, inclusief uitroepteken, een muizenbericht dat agentschappen voor wetenschapsnieuws maandag aanboden. In vakblad Nature Neuroscience meldden onderzoekers dat ze voor het eerst beschadigde netvliesneuronen zodanig kunnen manipuleren dat de beschadiging ongedaan gemaakt wordt en er opnieuw optische zenuwvezels aangemaakt worden. De optische zenuw is de 'datakabel' van het oog. Hierlangs reist informatie die via het netvlies binnenkomt in de hersenen, die de informatie verwerken.

Maar door beschadigde netvliesneuronen kan dat helemaal fout lopen. Tot nu werd niet aangenomen dat die fout op zo'n diepliggend niveau ongedaan gemaakt kon worden. "Maar onze muizen tonen dat zoogdieren een grotere capaciteit hebben voor herstel van het centrale zenuwstelsel dan we dachten", zegt hoofdonderzoeker Andrew Huberman van de Stanford University School of Medicine.

Het opmerkelijke herstel bij de muisjes is het resultaat van intense visuele stimulatie in combinatie met gentherapie. Binnen de drie weken herstelden de muizen 500 keer sneller van de beschadiging dan gewoonlijk. Zoals altijd is de hamvraag of dat zal lukken bij mensen die om dezelfde reden (deels) blind zijn.

En zo gaat het altijd met muizennieuws. Ze lopen minder verouderingsschade en kanker op als ze drie genetische ouders hebben. Ze worden slimmer en leren sneller als je bepaalde genetische manipulaties doorvoert. Gemodificeerde muizen worden nooit dik en kunnen mannelijk zijn zonder Y-chromosoom. De veroudering van de huid kan worden omgekeerd. Ze kunnen herinneringen wissen...

Klinkt allemaal geweldig, maar wat die hocuspocus precies voor de mens kan betekenen, is vaak niet duidelijk en daardoor ontstaat, zeker op nieuwsredacties, een allergie aan nieuwtjes waarin muizen de superheld zijn.

Toch blijven ze maar komen en worden miljarden en miljarden euro's en vooral dollars gestopt in onderzoek waarbij genetisch gemanipuleerde varianten van de knaagdieren de show stelen door soms het onmogelijke te laten zien, zoals kanker en veroudering afblokken.

Dat komt omdat, tussen de massa pogingen en voorlopige resultaatjes, supermuizen af en toe 'prestaties neerzetten' of effecten laten zien die de mens wel degelijk vooruithelpen.

Superneus

Zo zijn er sinds kort muizen die dankzij genetische manipulatie een superneus kregen aangemeten en ingezet kunnen worden om explosieven en drugs te zoeken. In tegenstelling tot bijvoorbeeld honden en ratten die worden getraind om hetzelfde te kunnen, zijn de 'supersniffers' dankzij hun uitzonderlijke neus meteen gebruiksklaar om explosieven en drugs te ontdekken.

Het is de Belgische neurowetenschapper Charlotte D'Hulst die met haar team aan het Amerikaanse Hunter College in New York de genen van de muizen zodanig veranderde dat ze bepaalde geuren sterker kunnen ruiken. Hun supersniffers kunnen nu al twee chemische geuren gelijkend op jasmijn en pepermunt beter detecteren. Eerder modificeerden ze ook al de genen van muizen om de chemische stof DNT, een minder explosieve stof dan TNT, beter te kunnen herkennen.

Bedoeling is nu dat de snuffelhelden ook de explosieve stof TNT snel kunnen opsporen. Wanneer ze TNT ruiken, zouden de muizen door hun versterkte reukvermogen een beroerte of epilepsieaanval krijgen. Door een chip onder de huid in te planten, kunnen de wetenschappers die gedragsveranderingen waarnemen op een computer. Vervolgens kan een mens de bom of landmijn onschadelijk maken.

Ratten worden al langer ingezet om explosieven te vinden, met als voordeel dat ze niet veel geld kosten en ook niet verbonden zijn aan slechts één trainer, zoals bij honden.

Maar met de muizen van D'Hulst kan nog heel wat geld én tijd bespaard worden. De ratten die nu gebruikt worden, moeten immers altijd een trainingsperiode van ongeveer negen maanden doorlopen. De genetisch gemodificeerde muizen met een superneus kunnen die stap overslaan.

Bovendien hebben muizen nog meer voordelen. "Ratten zijn heel effectief", zegt D'Hulst. "Maar muizen, die dezelfde voordelen hebben als mijndetectors, zijn nog goedkoper om bij te houden én om te kweken." Ook is het bij hen relatief eenvoudiger om de cellen in de neus aan te passen. Daarom zoeken D'Hulst en co. eveneens naar een receptor in de neus van muizen die geactiveerd kan worden door drugs. Dan kan de supersniffer ook de drugshond vervangen om onder meer cocaïne op te sporen.

Andere zintuigen van muizen vele keren 'upgraden' of deels of volledig herstellen, zoals in het meest recente onderzoek van Huberman, biedt de wetenschap steeds meer inzicht in hoe dat ook bij de mens zou kunnen. En dat geldt voor een resem andere gezondheidsfactoren.

Alleen fastfood

Kennis over de rol van lichaamsbeweging, dieet en overgewicht, bot-en spierontwikkeling en genetische doping valt bijvoorbeeld te rapen bij genetisch gemanipuleerde muizen die de cartooneske namen 'Mighty Mouse' en 'Marathonmuis' kregen.

Die eerste heeft 70 procent meer spieren dan een natuurlijk model, de tweede kan zonder enige training tot twee keer langer lopen dan niet-gewijzigde soortgenoten. Door een specifiek gen te manipuleren, bootsten de onderzoekers met andere woorden het effect van lichaamstraining na. En als onverwachte surplus verhinderde die verandering in de genen ook dat de marathonmuis verdikt, zélfs als hij inactief is en alleen fastfood eet.

Af en toe duiken nog wel meer van die ultieme supermuizen op, die door soms maar één genverandering niet één maar een hele resem voordelen hebben, zoals topsportprestaties afleggen, langer leven, veel eten maar niet verdikken én een veel actiever seksleven.

Zo'n creatuur schiepen Amerikaanse onderzoekers die de werking van een enzym wilden bestuderen tot hun eigen verbazing. Hoewel het team meteen benadrukte dat een menselijke toepassing absoluut uit den boze is, zou het volgens hen kunnen dat met de vondst nieuwe medicijnen worden gemaakt die ook de mens 'superder' maken. Spaanse wetenschappers wisten dan weer 'supermuizen' te creëren die gegarandeerd kankervrij zijn en bijna de helft langer leven dan soortgenoten.

De onderzoekers wijzigden eerst de genen van de muizen om ze resistent te maken tegen kanker. Daarna verhoogden ze de hoeveelheid van het speciale enzym telomerase, dat de veroudering van cellen kan tegengaan. Daardoor werd hun verouderingsproces met 40 procent vertraagd omdat het enzym hun cellen herstelde zodat ze langer 'jong' bleven. Op vergevorderde leeftijd blijken de beestjes betere spieren, een gezonder huidweefsel en een betere stofwisseling te hebben.

Uiteindelijk wil de wetenschap natuurlijk geen supermensen maken, wél ziektes in de kiem smoren. Omdat kanker, zwaarlijvigheid en neurologische ouderdomsziektes zoals alzheimer tot de meest problematische sluipmoordenaars behoren waar de mens vandaag mee af te rekenen krijgt, zijn de vips onder de supermuizen de exemplaren die tonen hoe die aandoeningen schaakmat gezet kunnen worden.

Wat kanker betreft, zijn muizen, door hun gelijkenis met mensen, al meer dan een eeuw belangrijk in het onderzoek en dat is alleen maar toegenomen sinds genetische manipulatie mogelijk werd. "Het grote voordeel is dat je bij de diertjes de ontwikkeling van kanker vanaf de allereerste cel kunt volgen en er interactie is met andere cellen", zegt moleculair bioloog Jan Cools (VIB/ KU Leuven). "Dat is een echte surplus tegenover in-vitrocelsystemen."

De belangrijkste supermuizen in het kankeronderzoek zijn ongetwijfeld de modellen waarin is aangetoond hoe muizen kanker helemaal verslaan met hun immuunsysteem.

Cools: "Ondertussen is immuuntherapie ook bij mensen een groot succes, maar de methode moet nog verder ontwikkeld worden en dan blijven de genetisch gemanipuleerde muizen een erg goed studiemodel. Zo hebben we bijvoorbeeld ontdekt dat niet zomaar elke cel in een tumor kan veranderen. En we kunnen veel preciezer specifieke kankers in detail bestuderen, zowel als het gaat over hoe ze ontstaan en evolueren als over doelgerichte behandeling."

Ook in het onderzoek naar alzheimer zijn muizen waaraan gesleuteld werd doorslaggevend, vandaar de vele berichten over de knaagdiertjes die veel slimmer worden, een zwaar opgekrikt geheugen krijgen, herinneringen kunnen wissen of deels genezen van degeneratieve neurologische aandoeningen.

"Door een alzheimergen in te planten bij muizen is voor het eerst de genetische component van de ziekte bewezen, wat een enorme boost voor het onderzoek heeft betekend", zegt moleculair bioloog Bart De Strooper (VIB/KU Leuven). "Tegelijkertijd is zo, bijna per toeval, een belangrijk principe voor genezing ontdekt. Omdat muizen geen mensen zijn, krijgen ze de ziekte maar deels. Logischerwijs kun je dat effect versterken door de plakkers die alzheimer in de hersenen veroorzaken onder de huid te injecteren. Maar bij de diertjes die die injectie dan krijgen, neemt het aantal plakkers net sterk af, wat wijst op genezing."

Een tweede ontdekking, waar De Strooper zelf bij betrokken was, is dat een ander alzheimergen weghalen ervoor zorgt dat de plakkers niet meer worden aangemaakt.

Al even spectaculair zijn de doorbraken bij superintelligente muizen en muizen met een uitzonderlijk geheugen. Eén team heeft een valse herinnering bij muizen aangebracht, een ander slaagde erin 'sociale herinneringen', in dit geval een ontmoeting met een andere muis, te wissen. Ook daarbij komt genetische manipulatie kijken. Een ander voorbeeld zijn muizen waarbij één mutatie geassocieerd met autisme wordt weggehaald, waardoor ze geen nestjes meer maken. Volgens sommige onderzoekers ligt de weg dan ook open naar nieuwe behandelingen voor medische en psychiatrische aandoeningen zoals depressie, posttraumatische stress en ook alzheimer.

Achterhaalde ideeën

De Strooper bevestigt het belang daarvan en wijst erop dat de muizen de ideale onderzoeksobjecten zijn omdat je erop kunt testen wat je niet bij mensen, maar om ethische redenen ook niet bij hogere primaten kunt uitzoeken.

Zo mogelijk nog meer tot de verbeelding spreekt de muis die nooit dik wordt. Zo lopen er al verschillende exemplaren rond en ze hebben de kennis over obesitas fundamenteel bijgespijkerd. Professor Adrian Liston (VIB / KU Leuven) heeft zo'n eeuwig slanke muis.

"Wat en hoeveel ze ook eet, nooit neemt haar gewicht toe", zegt Liston. De muis heeft een mutatie van het leptinereceptorgen, waarbij zwaarlijvigheid die via de lever ontstaat, is weggenomen. Bij andere muizen is dat gebeurd in vetweefsel of in de hersenen. "Waar het op neerkomt, is dat we veel beter begrijpen hoe dat hormoon dat vetopslag regelt precies werkt", zegt Liston.

"Zo weten we bijvoorbeeld dat obesitas kan ontstaan door hoe het hormoon op het brein en niet rechtstreeks op het vet inwerkt. Dankzij de gemodificeerde muizen weten we vandaag dat vetopslag via verschillende wegen kan ontstaan, zowel door mutaties in de hersenen, organen zoals de lever of in het vet zelf."

En dat is volgens de expert een manier om achterhaalde ideeën bij leken en in de medische wereld af te voeren en mensen met overgewicht te verlossen van een schuldgevoel. Liston: "Overgewicht gaat niet enkel over te veel eten, te weinig bewegen en een gebrek aan discipline. Dat foute idee staat nog altijd overeind, ook in de medische wereld, en leidt zelfs tot depressie bij mensen die te veel wegen. Dankzij muizen weten we dat het verband met wat je eet maar gedeeltelijk is omdat er duidelijk een hele resem verschillende genetische factoren spelen die mee bepalen wat er met het voedsel dat je eet gebeurt. En dat het dus gedaan moet zijn met de patiënten de schuld te geven."

Niet naïef

Maar wat we zeker niet mogen doen, zo benadrukken De Strooper en Liston, is naïef aannemen dat wat bij muizen kan, zomaar toepasbaar is op mensen. De Strooper: "De gelijkenissen met mensen zijn groot, maar er zijn natuurlijk aanzienlijke verschillen. De genetisch gemanipuleerde muizen blijken erg belangrijk om ziektes en de werking van bijvoorbeeld de hersenen te begrijpen en nieuwe principes te ontdekken, maar daarmee heb je nog geen therapie voor mensen.

"En wanneer het bijvoorbeeld gaat over de doorbraken in het alzheimeronderzoek, zijn er al miljarden gepompt in medicijnen ontwikkelen op basis van de vondsten bij de muizen." Ook bij obesitasonderzoek is dat het geval. Net daarom ziet De Strooper nog een andere reden om het over 'supermuizen' te hebben: "Ze trekken superveel centen aan voor onderzoek dat concrete toepassingen moet opleveren en dat heeft nog niet superveel resultaat opgeleverd."

Thursday
Jun232016

Journal club: Transmissible cancer may not be so rare

Cancer is a disease of our own cells gone wrong. Normally our cells work in harmony with each other, taking cues from each other as to when to proliferate, when to differentiate and when to die. In cancer, mutation takes away this level of regulation, leaving a "selfish cell" that ignores all of these signals and proliferates uncontrollably, even to the point of killing the host.

There have been a handful of rare cases where cancers can actually physically cross-over from one individual to another, such that the second individual is actually growing cancer cells that are not self, but are fully derived from the original host. This has been seen in a few human cases as well as well-described transmissible cancers in Tasmanian Devils and dogs. There was even a recent case study that suggests a tapeworm cancer crossed over into the host. In general, however, it is thought that this type of event is going to be exceptionally rare. Even ignoring the protective effect of our immune system killing foreign cells, it is not like cells from one individual can just float through the air to colonise another. Except, of course, under the water.

A paper just published in Nature looks for transmissible cancers in mussels and clams and finds three examples of cancer cells from one individual clam or mussels infecting and growing in other indiviudals of the same, or even different, species. With high population densities and water flow acting to directly transfer cancer cells, it is probably that transmissible cancers are actually a common feature in many marine environments.

Nature 2016, in press. Widespread transmission of independent cancer lineages within multiple bivalve species. Metzger, Villalba, Carballal, Iglesias, Sherry, Reinisch, Muttray, Baldwin, Goff.

Wednesday
May112016

New insights into Multiple Sclerosis treatments

Multiple Sclerosis is the most common neurodegenerative disease of young adults, affecting 2.3 million people. MS is insidious. It can lie dormant for years, controlled well by treatment, but there is no cure and patients always live with the threat of another attack that takes away more of their function. One of the frustrating aspects of MS is that we have treatments, but we don't really understand them. There are plenty of drugs that work to control MS, but it is impossible to predict which drug will work well for which patient, or how long that drug will work. We don't even really understand the way that the different drugs function - essentially, it is a guessing game to find which treatment will work best in which patient; a guessing game that dangerously chews up time as the disease progresses.

In a major new study just released, the Translational Immunology laboratory teamed up with the Neuroimmunology laboratory (led by Prof An Goris) and performed the first large-scale in-depth immunological analysis of multiple MS treatments. We profiled the immune systems of 245 individuals, including untreated MS patients and MS patients being treated with four standard treatments - interferon-beta, glatiramer acetate, natalizumab, or fingolimod. Since all the treatments are effective in at least some patients, we had expected to find that each treatment ould have a similar impact on the immune system. Instead, the results were surprising - each of the treatments did something different to the immune system. 

In fact, the only common response we found to MS treatment was an increase in the serum cytokine BAFF. The confusing part is that BAFF was thought to be detrimental during MS - several mouse trials found that increased BAFF drives more severe disease, while inhibiting BAFF cured disease. These mouse results were strong enough that two clinical trials had started injecting anti-BAFF antibodies into MS patients in the hope of stopping disease progress. And yet, we found that BAFF was going up in patients that were given multiple different effective MS treatments! Our model suggests that increased BAFF may actually be a protective part of MS treatment, so is it wise to give MS patients anti-BAFF? Unfortunately, our model appears to be correct, as the two trials of BAFF in MS have now been prematurally stopped, due to excessive adverse events.

There are three major lessons to be learned from our study:

First, we should look at testing drugs that increase BAFF rather than decreasing BAFF. This may be a promising avenue for treating MS in patients that do not respond to existing drugs.

Second, we should stop assuming that we understand how existing drugs work. Every drug that we give has multiple impacts on the body, and we should not assume that we know which of these impacts are the protective ones. By identifying which particular impacts are shared across multiple effective drugs, then we are more likely to be looking at the protective effects. If our study had been performed earlier, then I doubt anyone would have gone ahead and given anti-BAFF antibodies to MS patients, and these adverse events could have been avoided.

Third, further large-scale immune analyses such as ours may allow us to predict which patients will respond to which drugs best. In MS this is critical - time spent on an ineffective drug means function is lost that will not be regained - patients need the right drug as soon as possible.

 

You can read more about our study at Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation:

Dooley*, Pauwels*, Franckaert, Smets, Garcia-Perez, Hilven, Danso-Abeam, Terbeek, Nguyen, De Muynck, Decallonne, Dubois, Liston* and Goris*. 'Immunologic profiles of multiple sclerosis treatments reveal shared early B cell alterations'. 2016 vol. 3 no. 4 e240

Thursday
Apr212016

Flemish scientists find cure for rare immune disease

From Flanders Today:

A long wait

It may have taken them a decade, but researchers at the University of Leuven (KU Leuven) have finally determined the cause of a mysterious disease that has plagued one West Flemish family for three generations.

The disease – known as PAAND – causes severe skin lesions, muscle pain and general exhaustion. It first came to light about 10 years ago, when paediatric rheumatologist Carine Wouters (pictured right) was confronted with the case of a 13-year-old boy who was brought to the emergency department at Leuven University Hospital.

“Because of a cardiac muscle infection, the boy suffered from heart problems, but we quickly realised that the condition was part of a broader auto-inflammatory disease,” says Wouters.

To her amazement, the doctor soon discovered that other members of the young patient’s family were exhibiting similar symptoms. “But the cause remained unknown,” she says.

Unbearable pain

The boy’s father, who prefers to remain anonymous, has suffered from the same mysterious disease for most of his life. “Since I was five, I have had severe muscle pains, and I’ve suffered from extreme exhaustion,” he says. “Sometimes, I couldn’t even stand up and had to stay home from school for days, just to recover.”

He eventually finished school and found a job, but the condition made his career as a truck driver no less difficult. “The older I got, the more frequently I had to pull over to the side of the road and rest for a few hours,” he says.

The pain was so unbearable, he often couldn’t sleep through the night. As more health problems accumulated, the now 50-year-old man was forced to quit his job.

Sometimes, I couldn’t even stand up and had to stay from school for days, just to recover

- PAAND PATIENT
The disease also causes fever sensations and – most visibly –skin lesions. While the former truck driver has sores on his back, one of his brothers suffers from skin lesions on his face, some of which take the form of open wounds, as if the skin had been burned. During cold weather, the symptoms generally get worse.

Altogether, 12 members from three generations of the West Flemish family are afflicted with the disease. Until now, doctors could only ease their suffering with anti-inflammatory drugs and painkillers.

Genetic mutation

The breakthrough discovery of PAAND is the result of an extensive DNA comparison between the patients’ blood and that of their family members who are not affected by the disease.

The study was led by KU Leuven professor Adrian Liston, who also works at Flanders’ life sciences research institute VIB. Liston’s team collaborated with scientists from the Walter and Eliza Hall Institute in Melbourne, Australia.

The researchers traced the cause to a mutation of a gene known as MEFV. They determined that the mutation tricks the body into responding to a bacterial skin infection, even if there isn’t one. The response causes the skin to produce an inflammatory protein called interleukin-1 beta, which causes skin lesions, fevers and pain.

“If you have the flu, the fever and exhaustion you experience are the result of your immune system putting a lot of energy into battling the infection and not having enough energy left to allow you to function normally,” Liston explains.

With PAAND, he continues, “the immune system diverts much of that energy into fighting an infection that isn’t actually there, with disastrous consequences”.

Only one of the parents needs to carry the mutation for the disease to affect their children, though it isn’t necessarily passed on to every child.

The cure

“These insights were made possible because DNA analysis has become more innovative and affordable,” explains Liston. “We also couldn’t have done it without the collaboration with our colleagues abroad.”

Once they understood how the disease operates, the scientists started looking for a treatment. They found it in a drug called anakinra, also known under the brand name Kineret. While the drug is used in treating rheumatoid arthritis, Liston found it also has the ability to block the protein that causes PAAND.

We hope that the discovery will improve the quality of life for many other people in Flanders and abroad

- DR CARINE WOUTERS
In partnership with the University of Leeds in the UK, the drug was tested on a British patient who was diagnosed with PAAND. The results were striking; the patient’s skin lesions cleared rapidly, and the fevers and pain stopped entirely.

 

The medication is now being tested on five members of the family from West Flanders, including the father. “I hope the drug can make our lives more normal,” he says.

For the time being, his son is recovering from a second heart transplant and cannot take the medication. The scientists are planning to involve him and other patients at a later stage.

Dr Wouters, who has stood by the Flemish family over the past 10 years, is happy that their resilience has finally been rewarded. “We hope that the discovery will improve the quality of life for many other people in Flanders and abroad,” she says. Doctors in France and Lebanon have already indicated that they also have patients with PAAND.

The next steps

The treatment was first carried out in the UK because the country’s health-care system reimburses the drug anakinra. For the tests on Flemish patients, KU Leuven researchers negotiated directly with the drug’s manufacturer, the Swedish company Orphan Biovitrum.

We know about 6,000 rare diseases, and more innovative techniques could help us to identify new ones

- DR CARINE WOUTERS
To finance the project, Wouters and Liston used money from a research fund they set up in 2015 to finance the diagnosis and treatment of immune disorders in children, most of which are so rare, they are not covered by health insurance. According to the European categorisation of rare disorders, PAAND affects less than one in 2,000 people.

 

The two scientists have called on Belgium’s federal health minister Maggie De Block to focus more attention on diseases like PAAND. “Rare diseases are not rare,” Wouters says. “We know some 6,000 of them, and more innovative techniques could help us to identify new ones.”

According to Liston, more newborn babies should also be screened for immune system deficiencies. This, he says, could help prevent medical conditions later in life, which “not only affect the person’s overall health, but result in high costs to the social security system”.