Aanknopingspunt voor medicijnontwikkeling bij ziekte van Alzheimer
Psycholoog Bernadet Klaassens heeft een groot fMRI-onderzoek opgezet naar het effect van medicijnen op hersennetwerken bij veroudering en de ziekte van Alzheimer. Het leverde een unieke dataset op en zicht op een nieuwe methode om medicijnen te ontwikkelen voor patiënten met Alzheimer. Promotie op 6 september.
Mensen worden steeds ouder. Bij dementie, met een hoge leeftijd als grootste risicofactor, gaan de hersenfuncties, waaronder het geheugen, sterk achteruit. Maar liefst 1 op de 5 mensen krijgt een vorm van dementie; bij vrouwen is dit zelfs 1 op de 3. Klaassens: ‘De huidige medicijnen voor de ziekte van Alzheimer zijn gericht op symptoomreductie. Maar wat doen die middelen eigenlijk bij deze meest voorkomende vorm van dementie? Wat zijn de werkingsmechanismen in het brein en wat vertellen de effecten ons over de onderliggende biologische systemen?'
Hersenconnectiviteit meten met fMRI
Cognitie, emotie en waarneming zijn hersenfuncties die sterk afhankelijk zijn van prikkeloverdracht en connecties tussen hersengebieden. Verschillende hersengebieden vormen gezamenlijk een netwerk met een specifiek patroon van hersenactiviteit. Die functionele hersenconnectiviteit is te meten in rusttoestand met een beeldvormende techniek genaamd resting state fMRI. In Klaassens’ onderzoek blijkt die hersenconnectiviteit een gevoelige en betekenisvolle uitkomstmaat voor effecten van geneesmiddelen. Daarbij blijkt bovendien dat veroudering en de ziekte van Alzheimer gepaard gaan met een afname in hersenconnectiviteit.
Basis voor nieuwe toepassingen
Klaassens is tevreden met het eindresultaat. ‘Elk onderzoek is een kleine stap naar verder inzicht. Ons onderzoek vormt een basis voor nieuwe toepassingen om nieuwe medicijnen te ontwikkelen. Als hersenconnectiviteit gevoelig is voor de effecten van geneesmiddelen, kunnen we op basis van die respons misschien voorspellen wie baat heeft bij medicijngebruik. Medicijnen gericht op depressie en dementie, die vaak pas na een aantal weken tot maanden effect hebben, zouden veel eerder in de onderzoekcyclus getest kunnen worden. Farmaceutisch bedrijf Pfizer heeft al interesse getoond in het onderzoeken van medicijnen op basis van hersenconnectiviteit, waarbij je al een paar uur na toediening de effecten ziet.’
Geneesmiddel toedienen
In haar onderzoek combineerde Klaassens neuroimaging-methodes met farmacologische interventies. De proefpersonen kregen op verschillende dagen een dosering van twee geneesmiddelen toegediend die gericht waren op de neurotransmitters serotonine en acetylcholine. Zo wilde Klaassens meer leren over de onderliggende biologische systemen. Deze aanpak leidde tot een complexe onderzoeksopzet met meerdere metingen verspreid over meerdere dagen, vóór en na toediening van de beide geneesmiddelen en van een placebo. Een stap verder was het onderzoeken van deze systemen bij verschillende groepen deelnemers: jongeren, senioren en patiënten met de ziekte van Alzheimer. De uitkomst was dat bij veroudering en de ziekte van Alzheimer verandering werd waargenomen in de zogenoemde serotonerge en cholinerge neurotransmittersystemen.
Complexe, unieke dataset analyseren
Het uitgebreide onderzoek maakte indruk op Klaassens: ‘Het waren intensieve onderzoeksdagen. Maar het heeft een unieke dataset opgeleverd. Deze studie is zeer nauwkeurig en divers uitgevoerd met niet alleen fMRI-scans, maar ook bloedonderzoek en meting van het cognitief functioneren. Daarnaast hebben we groepen proefpersonen vergeleken.’ Om de complexe data te analyseren moest Klaassens bovendien een goede analysemethode ontwikkelen. Dat paste precies in het straatje van de promovenda Methodologie en Statistiek (M&S) van Psychologie.
Organiseren en samenwerken
Bij Klaassens’ onderzoeksproject zijn veel partijen betrokken. Ze promoveert bij prof. Serge Rombouts en prof. Joop van Gerven. ‘Serge is specialist op het gebied van neuroimaging en hersenconnectiviteit. Joop heeft ruime kennis van en ervaring met farmacologisch onderzoek. Hier, bij M&S in Leiden, heb ik kunnen samenwerken met experts in fMRI-data-analyse.’ Ze noemt en roemt ook het Centre for Human Drug Research (CHDR), het Leiden Institute for Brain and Cognition (LIBC), de afdeling radiologie van het LUMC, de studenten van Klinische Neuropsychologie en Biomedische Wetenschappen, en alle deelnemers die onder meer via het voormalige Diaconessenziekenhuis Leiden zijn gerekruteerd.
De ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen gericht op herstel van dementie, bijvoorbeeld door de opstapeling van eiwitten in de hersenen te verminderen, is toekomstmuziek.