Addressing renal fibrosis with a novel renal-specific targeting approach

Het aantonen van de werking van een geavanceerde techniek om nierfibrose (bindweefselvorming in de nieren) te beoordelen zonder nierbiopt en geneesmiddelen tegen fibrose gericht in geactiveerde niercellen te brengen (AV3-SPION-deeltjes). Uiteindelijk gerichte diagnose en behandeling van nierfibrose.

Een gevolg van chronische nierziekte is nierfibrose (bindweefselvorming in de nieren, verlittekening), wat kan leiden tot nierfalen. Behalve nierfunctievervangende therapie bestaat er geen behandeling. Bovendien is de ernst van nierfibrose alleen te beoordelen door middel van een nierbiopt. Er is een duidelijke behoefte aan niet-invasieve diagnostiek en effectieve behandelingen voor nierfibrose.

In nierfibrose spelen tubulaire epitheelcellen (TEC, cellen van de nierbuisjes) en myofibroblasten (MFB, cellen verantwoordelijk voor bindweefselvorming) een belangrijke rol. De receptor ITGA5 komt overmatig voor op geactiveerde TEC en MFB. (Receptor: eiwit waaraan een specifiek molecuul kan binden, waarna een cellulaire respons kan ontstaan.) Eerder is een specifiek peptide (AV3) tegen de receptor ontwikkeld. Dit project richt zich op het zichtbaar maken van en gericht ingrijpen op de activiteit van TEC en MFB.

De SPION-technologie maakt gebruik van zeer kleine, gemagnetiseerde ijzeroxide-deeltjes (nanodeeltjes) die te gebruiken zijn als contrastmiddel bij MRI en die medicijnen kunnen vervoeren. SPION-deeltjes gekoppeld aan AV3 kunnen mogelijk specifiek aan de receptor ITGA5 binden.

De hypothese is dat het zichtbaar maken van de activiteit van TEC en MFB met AV3-SPION-deeltjes en MRI beoordeling van nierfibrose mogelijk maakt zonder een nierbiopt, en dat gerichte behandeling van nierfibrose mogelijk is door met de deeltjes geneesmiddelen tegen fibrose lokaal in de cellen te brengen.

Vraagstelling:
1. Ontwikkelen van AV3-SPION-deeltjes die te gebruiken zijn als contrastmiddel en medicijnen kunnen vervoeren.
2. Onderzoeken of de AV3-SPION-deeltjes specifiek aan cellen met ITGA5 kunnen binden. Daarnaast bepalen of de cellen specifiek de deeltjes opnemen.
3. Bepalen of de AV3-SPION-deeltjes TEC en MFB bereiken en in de cellen ophopen. (muismodel met nierschade).

In dit project is onderzocht of het mogelijk is om met behulp van AV3-SPION-deeltjes de activiteit van myofibroblasten (MFB, cellen verantwoordelijk voor bindweefselvorming) zichtbaar te maken en specifiek te beïnvloeden om de diagnostiek en behandeling van nierfibrose te verbeteren. Allereerst is het de onderzoekers gelukt om SPION-deeltjes succesvol te koppelen aan AV3 (AV3-SPION-deeltjes). Bovendien is aangetoond dat de AV3-SPION-deeltjes specifiek kunnen binden aan de receptor ITGA5 van MFB. De cellen bleken de deeltjes vervolgens op te nemen.

De specifieke ophoping van de AV3-SPION deeltjes is bepaald in een diermodel met nierschade. Hiervoor is binnen het project eerst een geschikt muismodel ontwikkeld. In het model is aangetoond dat de AV3-SPION deeltjes zich zowel naar de nierbuisjes als de nierfiltertjes verplaatsten, waar de expressie van de ITGA5 receptor verhoogd was. In gezonde nieren bleken de deeltjes alleen aanwezig te zijn in de nierfiltertjes.

De resultaten bieden nieuwe inzichten in de SPION-technologie en kunnen mogelijkheden brengen voor de ontwikkeling van nieuwe methoden voor de diagnostiek en behandeling van nierfibrose. Niet-invasieve diagnostische methoden kunnen het ongemak voor patiënten verminderen. Specifieke behandelingen voor nierfibrose kunnen een direct effect hebben op de kwaliteit van leven van nierpatiënten. Al met al kan deze vernieuwende aanpak veelbelovend zijn voor toekomstige behandeling van patiënten met chronisch nierziekte.

Soort: Onderzoek met cellijnen, dieronderzoek; toegepast, niet-klinisch
Onderwerp: Nierfibrose, tubulaire epitheelcellen (TEC), myofibroblasten (MFB), ITGA5, superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes (SPION), peptide tegen ITGA5 (AV3)