Oogartsen, biologen en ingenieurs trekken ten strijde tegen alzheimer

26 mei 2021

Onderzoekers van UZ Leuven, KU Leuven, VITO en imec publiceerden veelbelovende resultaten over het gebruik van een hyperspectrale camera om eiwitplaques in de ogen van alzheimerpatiënten op te sporen. Die eiwitophopingen in de hersenen van alzheimerpatiënten zijn al langer bekend en zijn belangrijk bij het stellen van de diagnose. De hypothese is nu dat de plaques tien tot twintig jaar voor het ontwikkelen van symptomen al kunnen opgespoord worden in de ogen. In dat vroege ziektestadium zouden behandelingen potentieel veel effectiever zijn.

Dankzij een nieuw soort camera, die vele golflengtes van licht kan detecteren, hopen oogartsen alzheimer in een zeer vroeg stadium te kunnen opsporen.

Alzheimerdiagnose vandaag

De ziekte van Alzheimer, een van de meest voorkomende oorzaken van dementie, vormt een groot probleem voor onze ouder wordende bevolking. In België zijn er vandaag meer dan 220.000 mensen getroffen door de ziekte, en samen met hen ook duizenden familieleden en vrienden die hun dierbaren zien aftakelen. De Wereldgezondheidsorganisatie noemt alzheimer, naast kanker en diabetes, de duurste ziekte van onze tijd.

Er bestaat geen wondermiddel tegen alzheimer. De laatste jaren zijn er zelfs verschillende kandidaat-geneesmiddelen afgevoerd wegens ontgoochelende resultaten in de laatste fasen van de klinische studies. Experten geloven dat de bestaande medicatie effectiever zou zijn als ze toegediend kon worden in een veel vroeger stadium, alvorens de hersenen zijn aangetast en symptomen zoals geheugenverlies of spraakproblemen optreden.

Dure hersenscans zijn geen optie voor iedereen. Maar een eenvoudig nazicht bij de oogarts kan dat wel zijn.

Maar hoe zou men risicopatiënten – of zelfs de gehele bevolking – kunnen screenen op alzheimer? Dure hersenscans zijn geen optie. Maar een eenvoudig nazicht bij de oogarts kan dat wel zijn.

Het oog als een venster naar de hersenen

“In 2015 publiceerden onderzoekers uit Minnesota (VS) bijzondere resultaten waarbij ze ophopingen van het eiwit amyloid-beta ontdekten in het netvlies van muizen die alzheimer ontwikkelden, nog voordat ze symptomen vertoonden,” legt prof. dr. Ingeborg Stalmans, oogarts in UZ Leuven, uit. “Deze resultaten waren toen heel controversieel en vele onderzoekers in dit vakgebied hechtten er niet veel geloof aan. Nochtans is het niet zo vreemd om het oog te bestuderen en meer te weten over de ontwikkeling van chronische ziekten. Denk maar aan de studie van bloedvaten in het oog om verhoogde bloeddruk of de kans op een hartinfarct op te sporen. Het grote voordeel is natuurlijk dat het oog transparant is en dus op een heel eenvoudige, niet-invasieve manier een inkijk geeft in het lichaam én in de hersenen.”

Een multidisciplinair team

Professor Stalmans en haar teamleden, dr. Karel Van Keer en dr. ir. Sophie Lemmens, besloten om hier verder mee aan de slag te gaan en bundelden de krachten met biologen en ingenieurs. Het team van professor Lieve Moons en postdoc Lies De Groef van de afdeling dierenfysiologie en neurobiologie van KU Leuven ontfermt zich over het fundamentele onderzoek en bestudeert de vorming van eiwitophopingen in het netvlies van muizen, voor verschillende hersenaandoeningen. “We zijn op zoek naar abnormale eiwitophopingen die typisch zijn voor ziektes als alzheimer, parkinson, huntington etc.”, leggen ze uit. “We hopen zo voor elke ziekte een ‘vingerafdruk’ te vinden die kan leiden tot een betere diagnose.”

Voor het ontwikkelen van de noodzakelijke cameratechnologie gingen de UZ Leuven en KU Leuven onderzoekers aankloppen bij ‘de buren’: imec. “Al meer dan tien jaar zijn we bezig met hyperspectrale camera’s en maken we ze zo klein, snel en gebruiksvriendelijk als mogelijk”, zegt Andy Lambrechts, programmadirecteur Hyperspectrale Technologie bij imec. “Daar waar een gewone camera slechts drie kleuren of golflengtes waarneemt (rood, blauw en groen), kan een hyperspectrale camera het opgevangen licht opdelen in tientallen tot honderden golflengtes. Aangezien elk materiaal, in dit geval elk eiwit, specifieke golflengtes zal weerkaatsten naar de camera, kan het geïdentificeerd worden. We spreken hier van een spectrale vingerafdruk die specifiek is voor een bepaald type eiwit.”

Om de brug te maken tussen imecs hyperspectrale camera en de uiteindelijke toepassing die de biologen en oogartsen nodig hadden, was heel wat teamwerk nodig. “We integreerden de camera in een microscoop voor het onderzoek van weefselcoupes, en in een funduscamera voor het oogonderzoek bij patiënten,” vertelt dr. ir. Sophie Lemmens, die er haar doctoraatsonderzoek aan wijdde.

Daarbij kreeg het team hulp van VITO. Professor Patrick De Boever, voormalig project manager bij de VITO Health Unit: “Voor de oogartsen was het vooral belangrijk om de snelheid van de camera te optimaliseren. Er moeten namelijk beelden kunnen gemaakt worden tussen het oogknipperen van de patiënt.” Ir. Jan Theunis, huidig project manager VITO Health, vult aan: “Op basis van de hyperspectrale beelden ontwikkelden we vervolgens slimme algoritmes om een alzheimerpatroon te kunnen herkennen. Die algoritmes kunnen dan gebruikt worden om de ziekte te detecteren via een eenvoudige oogmeting.”

Ik geloof echt dat we met gebundelde krachten deze ziekte kunnen bestrijden en het leven van al die miljoenen patiënten wereldwijd draaglijker kunnen maken.
Prof. dr. Ingeborg Stalmans, oogarts in UZ Leuven

Hoopgevend en voor de nabije toekomst

Normaal werpt dit soort onderzoek niet snel zijn vruchten af in de praktijk, maar hier kan het wel snel gaan. De apparatuur is namelijk beschikbaar en vraagt niet veel extra ontwikkeling. Bovendien is de test veilig voor patiënten, omdat enkel zichtbaar licht, en geen potentieel gevaarlijk laserlicht, wordt gebruikt.

“Het is nu belangrijk om aan te tonen hoe vroeg in de ontwikkeling van de ziekte we eiwitplaques kunnen vinden in het oog”, besluit prof. dr. Stalmans. “Vervolgens kan deze diagnosetechniek dan gebruikt worden om proefpersonen de rekruteren voor de klinische studies naar nieuwe alzheimerbehandelingen. In dat opzicht is onze nauwe samenwerking met prof. dr. Rik Vandenberghe van de geheugenkliniek van UZ Leuven ook heel belangrijk. Ik geloof echt dat we met gebundelde krachten deze ziekte kunnen bestrijden en het leven van al die miljoenen patiënten wereldwijd draaglijker kunnen maken. Het kan een chronische ziekte worden die onder controle blijft, net als sommige kankers vandaag.”

Meer weten?

  • Dit onderzoek werd uitgevoerd in het kader van het ADMIRE-project en ontving steun van Mission Lucidity, een multidisciplinair onderzoeksinitiatief naar neurodegeneratieve aandoeningen. Ook was er ondersteuning via het HERALD-project, gefinancierd door ATTRACT binnen het Europese Horizon2020-programma.
  • Lees de publicatie van de studie in het vakblad Alzheimer’s Research and Therapy. Het is de samenvatting van de doctoraatsstudie die dr. ir. Sophie Lemmens uitvoerde in de onderzoeksgroep van professor Stalmans. Haar thesis kan aangevraagd worden via dit mailadres.
  • Ontdek meer over de mogelijkheden van imecs hyperspectrale technologie op www.imechyperspectral.com
  • VITO’s spin-off MONA ontwikkelt software voor het opsporen en opvolgen van chronische ziektes op basis van retinabeelden.

Gerelateerd

Meer nieuws over "Ziekte van Alzheimer"

Nieuwe Europese alliantie wil de dringende uitdaging van neurodegeneratieve ziekten aanpakken

17 december 2020
Vooraanstaande onderzoeksinstituten uit Duitsland, Frankrijk, België en het Verenigd Koninkrijk hebben een nieuwe alliantie gevormd om neurodegeneratieve ziekten te bestrijden. Hun missie? ‘Catalysing a United Response in Europe to Neurodegenerative Diseases’, kortweg CURE-ND.
Lees meer
Meer nieuws over "Neurologie"

Nieuw medicijn remt ALS af bij patiënten met SOD1-mutatie

5 maart 2019
Een nieuw medicijn lijkt ALS af te remmen bij patiënten met een specifieke genetische mutatie.
Lees meer
Meer nieuws over "Oogziekten"

Verloop van een ooglaseroperatie

20 juni 2018
Denk je aan een ooglaseroperatie? UZ Leuven heeft al bijna twintig jaar ervaring met ooglaserchirurgie. Bovendien heeft het Leuvense lasercentrum sinds vorig jaar een nieuwe laser en geavanceerde apparatuur voor nog meer precisie. Onze oogspecialist vertelt je stap voor stap hoe een ooglaseroperatie gebeurt.
Lees meer
Laatste aanpassing: 26 mei 2021