Steun Algoritmes tegen Alzheimer
Doordat onze gemiddelde levensverwachting stijgt, krijgen steeds meer mensen de ziekte van Alzheimer. De verwachting is dat binnen twintig jaar een half miljoen Nederlanders lijdt aan deze nog ongeneeslijke hersenaandoening. In Delft doet prof.dr. Marcel Reinders onderzoek naar het ontstaan van de ziekte. “Dankzij innovaties in technologie zijn we steeds weer in staat om nieuwe aspecten te meten. Die nieuwe data geven ons de kans om alzheimer verder te ontrafelen.”
Alzheimer wordt veroorzaakt door de stapeling van verschillende eiwitten in de hersenen, met het afsterven van hersencellen tot gevolg. De stapeling van eiwitten begint in het gebied dat betrokken is bij het verwerken van waarnemingen, vandaar dat vergeetachtigheid en haperingen van het kortetermijngeheugen vaak de eerste symptomen zijn. Leeftijd is de belangrijkste risicofactor voor het krijgen van alzheimer. “Het is ouderdomsziekte nummer één”, legt Marcel Reinders uit. “Hoe ouder iemand is, hoe groter de kans. Bijna een derde van de mensen boven de 85 lijdt aan een vorm van dementie, waarvan de ziekte van Alzheimer de meest voorkomende is.”
Ik hoop dat we over vijf jaar flinke progressie hebben gemaakt op het beter begrijpen van afwijkingen in moleculaire processen die uiteindelijk leiden tot alzheimer. Dat is cruciale kennis in de strijd tegen deze slopende ziekte.
Marcel Reinders
Belangrijke kennis
Het team van Marcel Reinders is verbonden aan de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica van TU Delft. In grote datasets zoeken ze naar genetische factoren die alzheimer kunnen veroorzaken. Dat is om meerdere redenen belangrijke kennis. Reinders vertelt daarover: “Inzicht in het ontstaansmechanisme van alzheimer is cruciaal voor het ontwikkelen van medicijnen. Voor het testen van medicijnen is het bijvoorbeeld belangrijk om te kunnen voorspellen hoe groot de kans is dat iemand alzheimer ontwikkeld. En wanneer je kunt inschatten wat het risico is dat iemand alzheimer krijgt dan kun je die persoon volgen en op tijd starten met een mogelijke behandeling.”
De data voor het onderzoek wordt verzameld samen met het Alzheimercentrum Amsterdam en de afdeling Klinische Genetica van Amsterdam UMC. Ook wordt er gebruik gemaakt van internationale datasets. “Het afgelopen jaar bijvoorbeeld heeft een promovendus in de beschikbare data gekeken naar herhalingen in het dna. Als het aantal herhalingen op een specifieke plek in het dna per persoon verschilt dan kan dat een aanknopingspunt zijn. Wij denken dat alzheimer ook gerelateerd is aan een verschil in aantal herhalingen, maar het is nog lastig om dat vast te stellen.”
Dankzij donaties van alumni
Om verder onderzoek naar herhalingen in het dna te kunnen doen is de groep van Reinders in samenwerking met Amsterdam UMC gestart met long read sequencing. Hiervoor is met steun van donateurs van het Universiteitsfonds Delft de benodigde apparatuur aangeschaft. “Deze sequencers lezen vanaf een bloedsample het dna af en bepalen de dna volgorde. De opstelling is nu klaar en de eerste samples zijn gedraaid. Langzaam krijgen we nu voldoende data om nieuwe inzichten te verkrijgen.”
De donaties van alumni hebben een positief bijeffect gehad. “Mede dankzij de bijdrage van het Universiteitsfonds hebben we extra financiering gekregen. Daarmee is een promovendus aangesteld die zich speciaal richt op het effect dat methylering heeft op alzheimer, hierbij wordt gekeken naar moleculen die op dna plakken en een regulerende werking hebben.”
Binnen de groep wordt verder onderzoek gedaan naar afwijkingen in het dna die tijdens het leven ontstaan, zogenaamde somatische afwijkingen. Ook wordt gekeken naar de rol van eiwitten bij het ontstaan van alzheimer. Al deze inspanningen leveren aanknopingspunten voor vervolgonderzoek. “Het gaat stapje voor stapje. Je vindt in de data een aanwijzing voor een afwijking en gaat dan verder onderzoeken. Dankzij innovaties in technologie zijn we steeds weer in staat om nieuwe aspecten te meten. Die nieuwe data geven ons de kans om alzheimer verder te ontrafelen.”
Wereldwijd onderzoek
Op verschillende plaatsen in de wereld wordt onderzoek gedaan naar de ziekte van Alzheimer en de gegevens die dat oplevert worden breed gedeeld. "De TU Delft en Amsterdam UMC lopen voorop in dit soort onderzoek, dus het is noodzakelijk voor al het onderzoek naar de ziekte van Alzheimer dat wij de middelen hebben om dit te doen. Het is ook goed voor patiënten dat er in Nederland onderzoek wordt gedaan. Zij krijgen zo eerder toegang tot medische tests die worden uitgevoerd en tot mogelijke nieuwe behandelingen. Maar uiteindelijk gaat de kennis de hele wereld over."
Toekomst
In de toekomst wil Reinders de verschillende onderzoeken met elkaar gaan combineren. “We hebben nu veel losse onderdelen onderzocht: dna, methylering, eiwitten. Deze zijn echter wel met elkaar verbonden. Maar deze zogenaamde multi-omics technologie om dat te kunnen onderzoeken staat nog in de kinderschoenen. Dat willen wij gaan ontwikkelen en inzetten om alzheimer nog beter te begrijpen. Daarvoor hebben we naast apparatuur en goede datasets vooral ook slimme mensen nodig om nieuwe methodes te ontwikkelen.”
“Ik hoop dat we over vijf jaar flinke progressie hebben gemaakt op het beter begrijpen van afwijkingen in moleculaire processen die uiteindelijk leiden tot alzheimer. En dat we daarbij goed kunnen scheiden welke processen te maken hebben met veroudering en welke van invloed zijn op alzheimer. Dat is cruciale kennis in de strijd tegen deze slopende ziekte.”
“Met extra bijdragen van alumni kunnen we de onderzoekers in onze groep beter faciliteren. Ze de kans geven om internationaal kennis op te doen of om onze resultaten te delen met collega’s over de hele wereld. Daar wordt ons werk beter van en versnellen we misschien ook wel ander onderzoek.”
Veel voldoening
Het werk van Marcel Reinders breidt zich langzaam uit van alzheimer naar ook andere neurodegeneratieve ziekten zoals parkinson. Dit past goed bij zijn persoonlijke drijfveer. “Ik heb natuurkunde gestudeerd om te begrijpen hoe de wereld in elkaar zit. Om te ontdekken hoe de natuur werkt. Laagje voor laagje pel je dat af en iedere keer ontrafel je weer een nieuw stukje. Dat ik met die kennis op de lange termijn ook mensen help is voor mij een grote plus en geeft veel voldoening.”