De werking van het afweersysteem varieert behoorlijk tussen mensen. Door deze variatie kan de een beschermd zijn tegen bepaalde ziekteverwekkers, terwijl de ander wel ziek wordt.

Genetische aanleg heeft een belangrijke invloed op de regulatie van de afweerrespons. Maar niet-genetische factoren, zoals de samenstelling van ons microbioom, spelen ook een belangrijk rol. Door deze genetische en niet-genetische informatie in een computermodel te stoppen, konden onderzoekers van het Radboudumc en UMCG voorspellen of proefpersonen een adequate afweerreactie ontwikkelen tegen bepaalde infecties. De resultaten van dit onderzoek verschenen op 21 mei in Nature Immunology.

De werking van het afweersysteem varieert behoorlijk tussen mensen. Door deze variatie kan de een beschermd zijn tegen bepaalde ziekteverwekkers, terwijl de ander wel ziek wordt. Er is nog weinig bekend over de oorzaken van deze variatie. Om hier meer kennis over te vergaren, brachten onderzoekers van het UMCG en het Radboudumc zowel genetische als niet-genetische factoren in kaart die de sterkte van de afweerrespons reguleren. 
 
Cytokines
Voor de studie bekeken de onderzoekers de afweerreactie van 500 proefpersonen uit het Human Functional Genomics Project. Van deze mensen isoleerden ze bloedcellen, waaraan ze in het laboratorium ziekteverwekkers toevoegden, zoals bacteriën, schimmels, of virussen. Vervolgens maten ze moleculen met een belangrijke regulerende rol in de afweer, de zogenaamde cytokines. Bloedcellen scheiden cytokines uit als zij indringers detecteren.
 
Afweerreactie
De onderzoekers vergeleken de uitkomsten van de cytokinemetingen met een zeer grote hoeveelheid medische data van de 500 individuen, zoals de genetische aanleg, samenstelling van het microbioom, cholesterolwaarden en andere stofwisselingsproducten. Door deze vergelijkingen konden de onderzoekers vaststellen welke factoren de aanmaak van cytokines, en daarmee een goede afweerreactie, het sterkst beïnvloeden.  
 
Rekenmodel
De genetische aanleg van de proefpersonen bleek de belangrijkste factor te zijn die de afweerrespons reguleert. Daarnaast bleek dat de combinatie van niet-genetische factoren een grote rol speelt in de afweerregulatie. “We hebben een rekenkundig model ontwikkeld dat op basis van al deze beschikbare ‘big data’  voorspelde welke individuen een adequate afweerrespons zouden ontwikkelen tegen bepaalde infecties”, zegt hoogleraar Experimentele Interne Geneeskunde Mihai Netea.
 
Voorspellen
Het model wees uit dat de capaciteit om cytokines te produceren correleerde met het voorspelde genetische risico op de ontwikkeling van complexe ziekten. Onderzoeker Yang Li: “Het is de verwachting dat we met behulp van dit soort modellen in de toekomst kunnen voorspellen welke individuen beschermd zijn tegen infecties, en wie moet oppassen en misschien voorzorgsmaatregelen moet nemen.”
 
Verschillen verklaren 
Tot nu is de invloed van genen en omgevingsfactoren op de variatie in cytokineproductie alleen in kleine studies onderzocht, bij een beperkt aantal ziekteverwekkers. Het Human Functional Genomics Project, onder leiding van hoogleraren Mihai Netea en Leo Joosten van het Radboudumc, hoogleraar Cisca Wijmenga van het UMCG en hoogleraar Ramnik Xavier van het Broad Institute van MIT en Harvard, wil daar verandering in brengen. De komende jaren onderzoeken zij bij een aantal groepen van honderden gezonde vrijwilligers en patiënten hoe verschillen in cytokineproductie zijn te verklaren. Daarmee is het de meest omvangrijke studie ooit op dit gebied.
 
Publicatie in Nature Immunology:
Olivier B. Bakker, Raul Aguirre-Gamboa, Serena Sanna, Marije Oosting, Sanne P. Smeekens, Martin Jaeger, Maria Zorro, Urmo Võsa, Sebo Withoff, Romana T. Netea-Maier, Hans J.P.M. Koenen, Irma Joosten, Ramnik J. Xavier, Lude Franke, Leo A.B. Joosten, Vinod Kumar, Cisca Wijmenga, Mihai G. Netea, and Yang Li
Integration of multi-omics datasets and deep phenotyping enables prediction of cytokine production in response to pathogens: https://www.nature.com/articles/s41590-018-0121-3 

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : Radboudumc
Wat is de URL bij deze bron?: https://www.radboudumc.nl/nieuws/2018/big-data-kan-afweerreactie-voorspellen
Originele titel: Big data kan afweerreactie voorspellen
Doelgroep: Zorgprofessionals, Studenten
Datum: 2018-05-22

Relevante artikelen ...

Onderzoek naar aanpak toekomstige pandemieën geleid door Radboud Complexiteitsonderzoek door MWO gefinancierd  Het Radboudumc gaat samen met de Radboud Universiteit en de Universiteit van Amsterdam een onderzo... Wetenschap & onderwijs Wed, 28 Jul 2021, 10:26:09
Door onderzoek op Europese schaal meer zeldzame ziekten gediagnostiseerd Zeldzame ziekten (Rare Diseases, kortweg RD) komen maar zeer sporadisch voor Het was belangrijk nieuws in 2018. Een consortium onder leiding van de u... Wetenschap & onderwijs Wed, 09 Jun 2021, 20:32:17
Regisseur van het DNA-kopieerproces ontdekt Nieuw mechanisme dat werkt als een soort regisseur bij het DNA-kopieerproces Als een lichaamscel wil delen, moet het DNA letter voor letter worden ge... Wetenschap & onderwijs Tue, 08 Jun 2021, 12:41:57
Subsidie voor het project MI-Robot Meer precisie door selectievere MRI-scan De twee Gelderse bedrijven Soteria Medical en Tesla Dynamic Coils hebben met het Radboudumc ruim een miljoen... Wetenschap & onderwijs Tue, 01 Jun 2021, 14:47:38
Hoeveelheid vet in en tussen de spieren voorspelt kans op overlijden door corona Bij 215 Covid-patiënten hebben de onderzoekers gekeken naar de vetverdeling Mensen met meer vet in en tussen de spieren hebben een grotere kans op ov... Wetenschap & onderwijs Wed, 26 May 2021, 21:16:26
Onderzoek effect cannabisolie bij uitbehandelde leverkankerpatiënten Deze studie wordt gedaan met patiënten met leverkanker in een vergevorderd stadium  Het UMCG start met een studie naar het effect van cannabis... Wetenschap & onderwijs Wed, 21 Apr 2021, 04:27:08