Zebravissen helpen bij het opsporen en begrijpen van nieuwe ziektegenen
door Dr. J. Verhagen (Erasmus MC)
In het Double Dose Consortium werken onderzoekers met verschillende achtergronden samen om beter te begrijpen hoe veranderingen in het DNA (mutaties) kunnen leiden tot cardiomyopathie bij kinderen en volwassenen.
Mijn onderzoek richt zich op de families waarin nog geen erfelijke aanleg is vastgesteld.
Door nieuwe methoden om het DNA af te lezen, leren we steeds meer over de genetische oorzaken van cardiomyopathie. Er zijn al meer dan honderd genen ontdekt die een rol spelen in de hartspier. Desondanks kan bij ongeveer de helft van de kinderen met cardiomyopathie nog geen genetische oorzaak worden aangetoond. Dit betekent dat er nog veel te ontdekken valt. Zebravissen kunnen hier een belangrijke rol in spelen.
Waardevol proefdiermodel
De zebravis heeft zich in de afgelopen decennia bewezen als waardevol proefdiermodel in wetenschappelijk onderzoek, in het bijzonder naar de ontwikkeling en werking van het hart.
Wat maakt de vissen zo geschikt voor dit type onderzoek? Ze ontwikkelen zich razendsnel: binnen 48 uur na de bevruchting is er een kloppend hart zichtbaar. Dat stelt ons in staat om veranderingen in het hart op korte termijn te bestuderen. Bovendien zijn de vissen doorzichtig, waardoor de ontwikkeling van het hart onder de microscoop kan worden gevolgd. Daarnaast lijken zebravissen genetisch gezien sterk op mensen: ongeveer 80% van de ziektegenen komt overeen. Door genetische modificatietechnieken kunnen we specifieke genen uitschakelen of aanpassen om het effect op de ontwikkeling en functie van het hart te bestuderen.
Figuur A: schematische weergave van de zebravis; de hartregio is rood gemarkeerd. Figuur B: anatomie van het hart van een zebravis versus de mens.
Voldoende bewijs
“Deze werkwijze hebben we recent succesvol toegepast bij 3 kinderen met dilaterende cardiomyopathie ( DCM )en mutaties in het FLII-gen. Dit gen was nog niet in verband gebracht met ziekten bij de mens. Met behulp van CRISPR/Cas9 techniek hebben wij bij zebravissen precies dezelfde erfelijke aanleg (mutaties) aangebracht als bij de kinderen. Deze zebravissen hebben we vervolgens in detail bestudeerd.”
Zebravislarven met dezelfde erfelijke aanleg als bij de kinderen vertoonden op een leeftijd van 3 tot 5 dagen al kenmerken van cardiomyopathie.
“Wij hebben op deze manier voldoende bewijs kunnen leveren dat de mutaties in het FLII-gen de oorzaak zijn van de cardiomyopathie bij de kinderen. Het gen is inmiddels ook toegevoegd aan het diagnostische genpanel. Dat betekent dat dit gen vanaf nu bij alle kinderen met onverklaarde cardiomyopathie onderzocht kan worden…”
Zebravislarven ondergaan test met medicijnen in het laboratorium. De medicijnen worden toegevoegd aan het water waarin de vissen zwemmen.
Veranderingen op eiwitniveau
De zebravissen hebben echter nog een andere belangrijke functie: ze kunnen ons helpen om meer te leren over de mechanismen die een rol spelen bij het ontstaan van de ziekte, door bijvoorbeeld veranderingen op eiwitniveau te meten.
“Daarnaast zullen wij de zebravissen in ons vervolgonderzoek gaan gebruiken om het effect van oude en nieuwe medicijnen te testen. Dit vormt een mooie aanvulling op het onderzoek op hartspiercellen dat plaatsvindt in het Amsterdam UMC.“
Hartedroom financiert het kinderdeel van het wetenschappelijk onderzoeksproject Double Dose. Het onderzoek met de zebravissen wordt gefinancierd vanuit een persoonsgebonden Dekkersbeurs (03-003-2020T062) van de Hartstichting.
Related Posts
Verrassende uitkomst HCM onderzoek
Nieuw onderzoek: hoe verandert de stofwisseling in het hart van patiënten met obstructieve hypertrofe cardiomyopathie (oHCM)? Hypertrofe cardiomyopathie ( HCM ) wordt in veel patiënten veroorzaakt door...
Cardiale myosineremmers voor HCM
De entree van de cardiale myosineremmers voor HCM Hypertrofe cardiomyopathie ( HCM ) betekent letterlijk: een verdikte hartspierziekte. Waar gaat het nou eigenlijk om bij HCM? Het hart is een holle...
Economische impact van cardiomyopathieën
Een systematisch literatuuronderzoek vaneconomische evaluaties en ziektekosten studies van erfelijke cardiomyopathieën Erfelijke cardiomyopathieën kunnen een enorme impact hebben...