Een klein wormpje om hersenziektes te bestuderen

Bij de afdeling Genetica in Groningen probeert een groep onderzoekers genen te vinden die betrokken zijn bij ziektes van de hersenen, zoals de ziekte van Parkinson, Alzheimer en Huntington. De verschijnselen van deze ziektes worden veroorzaakt door het doodgaan van zenuwcellen in de hersenen. In deze cellen ontstaan samenklonteringen van eiwitten, die er waarschijnlijk voor zorgen dat de cellen doodgaan. Maar hoe dit precies werkt is nog onduidelijk. Om de ziektes beter te begrijpen zoeken wij naar genen die het vormen van die samenklonteringen beïnvloeden.

Hiervoor gebruiken we een nietig klein wormpje dat nog geen millimeter groot is en niet eens hersenen heeft: Caenorhabditis elegans. Het klinkt misschien raar, maar mensen lijken meer op deze worm dan je zou denken. We hebben namelijk heel veel van ons erfelijk materiaal, ons DNA, gemeen met dit wormpje. En zelfs 90% van de genen die betrokken zijn bij humane ziektes komen ook voor in de worm! Er is al heel veel belangrijk onderzoek gedaan met deze worm: het beestje heeft 2 Nobelprijzen opgeleverd (in 2002 en 2006) en was het eerste meercellige organisme waarvan de totale DNA-volgorde bekend werd (in 1998).

Wij hebben wormpjes die genetisch zo aangepast zijn dat ze de ziekmakende eiwitten produceren die bij mensen voorkomen bij de ziekte van Huntington. De wormpjes krijgen dan ook de samenklonteringen die lijken op die in de hersenen van Huntington-patiënten voorkomen. Vervolgens zoeken we naar genen die ervoor zorgen dat er meer of minder van die samenklonteringen ontstaan. Met verschillende technieken hebben we al bijna 200 van deze genen gevonden. En aangezien het menselijk DNA veel lijkt op dat van de worm, zou het kunnen dat deze genen ook bij mensen het vormen van de samenklonteringen beïnvloeden.

Eén gen dat we recent gevonden hebben is modifier of aggregation-4 (moag-4) (in augustus gepubliceerd in het vaktijdschrift Cell). Wanneer dit gen wordt uitgeschakeld in wormen met het huntington-eiwit (links), krijgen de wormen veel minder en veel later samenklonteringen (rechts). Ook de schadelijke effecten van de samenklonteringen worden minder. Mensen hebben dit gen ook, het komt voor in twee varianten: serf1 en serf2. De functie van deze genen is nog grotendeels onbekend. Maar wanneer we het uitschakelen in menselijke cellen waarin samenklonteringen optreden, ontstaan die ook minder (snel).

Met vervolgonderzoek proberen we nu verder uit te zoeken wat de functie van het gen precies is. In ieder geval zorgt deze ontdekking ervoor dat we het proces van het vormen van de samenklonteringen beter kunnen begrijpen. Deze ontdekking kan in de toekomst misschien ook van pas komen voor het ontwerpen van nieuwe behandelingen voor de ziekte van Huntington en andere ouderdomsziektes van de hersenen. Zo kan een wormpje dus nuttig zijn om menselijke ziektes te bestuderen.

- Dit artikel verscheen eerder op Scilogs -