Hulp bij het vaststellen effecten van DNA-varianten voor opsporing osteoartritis-gerelateerde genen

Osteoartritis wordt gekenmerkt door een progressieve degeneratie van het kraakbeenweefsel in een gewricht

In het grootste internationale osteoartritis (OA)-onderzoek tot nu toe, heeft het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) gekeken naar het effect van geïdentificeerde DNA-varianten en hoe deze zich mogelijk vertalen in een afwijkende genfunctie in gewrichtsweefsels die een verhoogd OA-risico zou kunnen verklaren. De multi-cohortbevindingen vormen een mijlpaal op weg naar de ontwikkeling van de eerste curatieve OA-behandeling.

Osteoartritis wordt gekenmerkt door een progressieve degeneratie van het kraakbeenweefsel in een gewricht, wat veranderingen veroorzaakt in het onderliggende bot. Dit kan leiden tot pijn en stijfheid, maar ook tot bewegingsbeperkingen. De ziekte treft wereldwijd meer dan 300 miljoen mensen. Aangezien er momenteel geen herstellende behandelingen beschikbaar zijn, is dringend een beter inzicht in de oorzaken van de ziekte nodig. De afgelopen 20 jaar heeft het LUMC een pioniersrol gespeeld bij verschillende projecten gericht op het identificeren van moleculaire processen die ten grondslag liggen aan OA, onder andere door gebruik te maken van gewrichtsweefsels die zijn verzameld in het kader van de Research ostoeArthritis and Articular Cartilage (RAAK)-studie. 

Zinvol gebruik van omvangrijke genetische gegevens
Het Genetics of Osteoarthritis (GO)-consortium, dat wordt geleid door het Helmholtz Zentrum München, richt zich op een beter begrip van de genetische basis van de ziekte door wereldwijd beschikbare OA-genetica-cohorten samen te brengen. Met gegevens van meer dan 825.000 patiënten hebben zij de grootste OA Genome-Wide Association Study (GWAS) meta-analyse tot nu toe uitgevoerd. "Toch is het een uitdaging om betekenis te geven aan al deze genetische informatie", zegt Rodrigo Coutinho de Almeida, postdoctoraal onderzoeker bij de Biomedical Data Sciences (BDS) Osteoarthritis groep van het LUMC. 

Hij legt uit: "In deze studie beoordeelde het LUMC hoe geïdentificeerde DNA-varianten zich mogelijk vertalen in een afwijkende genfunctie in ziek kraakbeen- en botweefsel die een verhoogd OA-risico zou kunnen verklaren. Op deze manier hebben we de meest waarschijnlijke ziekte-geassocieerde genen geïdentificeerd. Deze informatie is van cruciaal belang om mogelijke kandidaat-doelen voor de ontwikkeling van behandelingen te bepalen en uiteindelijk het leven van OA-patiënten te verbeteren." De eerste onderzoeksresultaten van het multi-cohort zijn gepubliceerd in Cell. 

Bemonstering van kraakbeen- en botweefsel
Ingrid Meulenbelt, hoogleraar Moleculaire biologie van osteoartritis aan het LUMC: "In samenwerking met hoogleraar Rob Nelissen van de afdeling Orthopedie nemen we voor de RAAK-studie al 15 jaar kraakbeen- en botweefsel af van patiënten die een gewrichtsvervangende operatie hebben ondergaan. Op deze manier zijn we in staat geweest om de (diversiteit aan) moleculaire pathologieën van OA in kaart te brengen. Daardoor bevindt het LUMC zich nu in een unieke positie om de meest waarschijnlijke ziekte-geassocieerde genen aan te wijzen uit de grote hoeveelheid gegevens die door het GO-consortium zijn geproduceerd", benadrukt ze.

Een stap verder in OA-onderzoek
De groep van Meulenbelt werkt samen met verschillende andere instellingen om OA-onderzoek een stap verder te brengen: "Samen met de Technische Universiteit Eindhoven ontwikkelen we bijvoorbeeld een joint-on-a-chip dat bestaat uit een piepklein apparaatje met kraakbeen- en botcellen die ook in de RAAK-studie zijn verzameld". Daarnaast is het BDS Osteoartritis team, onder leiding van dr. Yolande Ramos, er ook in geslaagd om kraakbeenweefsel te genereren uit stamcellen. "Dit is geweldig nieuws, omdat het de productie van weefsel voor implantatiedoeleinden en vooruitgang in celtherapieën vergemakkelijkt!", besluit Meulenbelt.

Tags bij dit artikel:

• DNA
• weefsel
• LUMC
• effect
• risico
• degeneratieve
• osteoartritis
• kraakbeen