Een sleutel naar een zekere diagnose van Alzheimer

Een sleutel naar een zekere diagnose van de ziekte van Alzheimer

(UCLouvain persbericht [FR])

Een team van wetenschappers van het de Duve Instituut en het Instituut voor Neurowetenschappen van de UCLouvain, onder leiding van professor Bernard Hanseeuw, heeft een ontdekking gedaan die vooruitzichten biedt voor een betrouwbaardere antemortale diagnose, evenals mogelijke nieuwe behandelingen van de ziekte van Alzheimer. Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications.

In een notendop:

• De ziekte van Alzheimer wordt momenteel op basis van symptomen onderscheiden van andere neurodegeneratieve ziekten waarbij het tau-eiwit betrokken is, maar deze diagnose is niet geheel betrouwbaar. Alleen autopsie kan met zekerheid bevestigen om welke ziekte het gaat.
• Onderzoekers van het Instituut voor Neurowetenschappen van de UCLouvain en het de Duve Instituut hebben geaggregeerde tau-eiwitten (die al 30 jaar in het middelpunt van de belangstelling staan) vergeleken met dezelfde oplosbare eiwitten, die gekarakteriseerd kunnen worden terwijl patiënten nog in leven zijn door middel van een lumbaalpunctie (nu al mogelijk) of een bloedonderzoek (in de toekomst).
• Ze hebben ontdekt dat de veranderingen in de eiwitten, die ontstaan nadat ze zijn geproduceerd, de sleutel kunnen zijn tot de ontwikkeling van de ene of de andere neurodegeneratieve ziekte.

Het team achter de ontdekking Van links naar rechts: Gaëtan Herinckx, Mark Rider, Nathalie Kyalu Ngoie Zola, Didier Vertommen (de Duve Instituut) en Bernard Hanseeuw (Instituut voor Neurowetenschappen)

Bij de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve aandoeningen is het tau-eiwit betrokken en daarom worden ze tauopathieën genoemd. Reeds lang worden onderzoekers die een beter begrip proberen te krijgen van deze ziekten geconfronteerd met een probleem: hoe de ziekte 'vroeg' te diagnosticeren op een volledig betrouwbare manier. Vandaag is het beschrijven van de aggregaten van tau-eiwitten in de hersenen alleen mogelijk via autopsie en daarom kan pas na overlijden met zekerheid worden vastgesteld aan welk type neurodegeneratieve ziekte de persoon leed.

De clinicus kan aan de hand van de symptomen - die afhangen van de aangetaste hersengebieden - bepalen om welke pathologie het gaat. De ziekte ontwikkelt zich echter soms in ongebruikelijke delen van de hersenen, wat leidt tot een verkeerde diagnose. Een goede diagnose is cruciaal, omdat de behandeling afhankelijk is van de pathologie.

Een team van wetenschappers van het de Duve Instituut en het Instituut voor Neurowetenschappen van de UCLouvain, onder leiding van professor Bernard Hanseeuw, heeft nu een ontdekking gedaan die vooruitzichten biedt voor een betrouwbaardere antemortale diagnose, evenals mogelijke nieuwe behandelingen. Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications.

Onderzoekers weten al lang dat het tau-eiwit bestaat in verschillende soorten isovormen*, waarvan sommige wat langer zijn, andere wat korter. Bij de ziekte van Alzheimer zijn alle isovormen aangetast en aggregeren ze. Bij andere tauopathieën zijn het de zogenaamde 4R-isovormen of de 3R-isovormen die zich ophopen.

“Al jaren proberen we deze isovormen te meten in het cerebrospinale vocht dat via lumbaalpunctie bij patiënten wordt afgenomen, maar het lukt ons niet. Waarom niet? Omdat we in dit vocht geen verschillen zien in isovormen tussen tauopathieën”, legt professor Bernard Hanseeuw uit. In het geaggregeerde eiwit dat bij autopsie wordt afgenomen, zijn de 3R- en 4R-isovormen echter duidelijk te onderscheiden. Dit wordt al dertig jaar beschreven in de wetenschappelijke literatuur.

Onderzoekers van het Instituut voor Neurowetenschappen (IoNS) hadden het idee om een andere weg te verkennen met behulp van een krachtige tool die beschikbaar is bij het de Duve Instituut van de UCLouvain, massaspectrometrie, die in staat is eiwitten te karakteriseren. Uitgaand van cerebraal autopsiemateriaal, concentreerden ze zich op 'post-translationele' modificaties, d.w.z. modificaties van een eerder geproduceerde eiwitten. Door alle modificaties na te gaan, aan de ene kant die van oplosbare eiwitten, en aan de andere kant die van geaggregeerde eiwitten**, ontdekten ze dat modificaties van oplosbare eiwitten bepalend zijn voor het type isovormen dat aggregeert en daarmee voor het type ziekte vanuit een biochemisch standpunt.

Voor de wetenschappers zijn deze 'post-translationele' modificaties aan oplosbare eiwitten een grote aanmoediging om door te gaan met dit onderzoek, dit keer met cerebrospinale vloeistof. Dit kan rechtstreeks van de patiënt worden afgenomen om ante mortem te bepalen welk type aggregaten zich vormt in de hersenen en om te proberen de correct geïdentificeerde pathologie te behandelen.

Bernard Hanseeuw benadrukt dat de originaliteit van het werk ligt in de vergelijking tussen de oplosbare eiwitten en de aggregaten, terwijl de meeste biochemici werken aan de aggregaten, die zichtbaar zijn onder de microscoop. “Op een meer fundamenteel niveau, legt de onderzoeker uit, biedt deze vergelijking een beter begrip van het aggregatieproces. Onze hypothese is dat de modificaties die alleen op de geaggregeerde eiwitten worden aangetroffen... waarschijnlijk de aggregatie veroorzaken. En degene die alleen op de oplosbare eiwitten worden aangetroffen, waarschijnlijk aggregatie voorkomen. Dit opent mogelijkheden voor het ontwikkelen van een biomarker, en dus een diagnose, maar ook om te preciseren welke modificaties ervoor zorgen dat de eiwitten aggregeren of niet, met andere woorden: een geweldige therapeutische weg.”

“Dit resultaat bevestigt dat het probleem met neurodegeneratieve ziekten niet de productie van deze eiwitten is, omdat ze normaal worden geproduceerd. Het probleem is de eliminatie of modificatie van deze eiwitten als ze eenmaal zijn geproduceerd”.

-------

* De functie van het tau-eiwit is het stabiliseren van de microtubuli, en dus de elektrische draad van de neuronen, genaamd axon. De 4R's, iets langere isovormen, binden de microtubuli meer, wat resulteert in stabielere neuronen. De 3V's binden het iets minder goed, waardoor neuronen iets flexibeler worden. De menselijke foetus heeft bijvoorbeeld alleen 3V's, d.w.z. veel flexibiliteit, minder stabiliteit. Isovormen zijn varianten van hetzelfde eiwit, waarbij een paar aminozuren anders zijn.

** De wetenschappers haalden tau-eiwitten uit hersenextracten, scheidden aggregaten van de oplosbare fractie van de hersenen (interstitiële vloeistof en intracellulaire vloeistof van de hersenen) en analyseerden de geaggregeerde en oplosbare tau-eiwitten afzonderlijk. Van cerebrospinale vloeistof die door lumbaalpunctie is verzameld, kan alleen oplosbaar tau-eiwit worden verkregen.

Artikel over dit onderzoek

Specific post-translational modifications of soluble tau protein distinguishes Alzheimer's disease and primary tauopathies.

Kyalu Ngoie Zola N*, Balty C*, Pyr dit Ruys S, Vanparys AAT, Huyghe NDG, Herinckx G, Johanns M, Boyer E, Kienlen-Campard P, Rider MH, Vertommen D**, Hanseeuw BJ**. (* co-first and ** co-last authors)

Nat Commun. 2023, 14(1):3706. 

In the pers

BX1.be (+ video) - Maladie d’Alzheimer : une équipe de chercheurs de l’UCLouvain fait une avancée majeure - 21/09/2023
LN24.be (+ video) - Un outil de l'UCLouvain va permettre un diagnostic plus fiable de la maladie d’Alzheimer - 28/07/2023
LaLibre.be - Un diagnostic plus sûr de la maladie d'Alzheimer du vivant du patient : des chercheurs de l’UCLouvain trouvent une nouvelle piste - 27/07/2023
LeSoir.be - Alzheimer : de nouvelles avancées par des chercheurs belges - 28/07/2023
​Lavenir.net - Diagnostiquer la maladie d'Alzheimer avec certitude avant la mort du patient grâce à la ponction lombaire - 28/07/2023
7sur7.be - Des scientifiques de l’UCL font une percée dans le diagnostic de l’Alzheimer et d’autres maladies neuro-dégénératives - 28/07/2023
Lecho.be - Une clé pour détecter Alzheimer et d'autres maladies neuro-dégénératives - 28/07/2023
SudInfo.be - Une équipe de l’UCLouvain met au point une clé pour détecter Alzheimer et d’autres maladies neuro-dégénératives - 28/07/2023
VRT.be - Des scientifiques de l'UCL identifient une clef pour une détection plus fiable de la maladie d'Alzheimer - 28/07/2023
Moustique.be - La bonne nouvelle du jour: l'UCLouvain découvre une clé pour détecter Alzheimer et d'autres maladies neuro-dégénératives - 28/07/2023
MSN.com - Alzheimer : des chercheurs belges ouvrent une piste pour un diagnostic plus fiable - 28/07/2023
Femina.fr - Une protéine nourrit l’espoir de détecter la maladie d’Alzheimer avec certitude - 31/07/2023
Moustique.be - Comment résoudre l'énigme Alzheimer : les récentes avancées réjouissantes - 03/08/2023
DailyScience.be - Pister la protéine tau avant qu’elle n’attaque le cerveau - 16/08/2023

DeSpecialist.eu - Wetenschappers UCLouvain ontwikkelen mogelijke sleutel om Alzheimer beter op te sporen - 28/07/2023

Euro.dayfr.com - A surer diagnosis of Alzheimer’s disease during the patient’s lifetime: UCLouvain researchers find a new lead - 27/07/2023
BrusselsTimes.com - Belgian scientists make new advances in Alzheimer’s research - 29/07/2023
Euro.dayfr.com - How to Solve the Alzheimer’s Riddle: Recent Encouraging Advances - 03/08/2023
FocusOnBelgium.be - On the way to a more reliable diagnosis of Alzheimer's disease - 24/08/2023

It.dayfr.com - Una diagnosi più sicura della malattia di Alzheimer durante la vita del paziente: i ricercatori dell’UCLouvain trovano una nuova pista - 27/07/2023

Also onin TheWorldNews.net (FR), DHnet.be (FR), LeSpecialiste.be(FR), Medi-Sphere.be (FR), Medi-Sfeer.be (NL)

Financiering
Dit onderzoek werd gesteund door WEL Research Institute (Welbio), FNRS, de Queen Elisabeth Medical Foundation en een Action de recherche concertée (FWB).