TACTICS: Functional characterization of novel therapeutic targets in renal ciliopathies

Op de korte termijn het selecteren van mogelijk effectieve, reeds goedgekeurde medicijnen die in de toekomst in patiënten met nefronoftise getest kunnen worden. Op de lange termijn het vinden van een medicijn voor nefronoftise patiënten waarmee we dialyse en niertransplantatie kunnen uitstellen of zelfs voorkomen.

Full Fellowship Abroad Grant

De nierziekte nefronoftise ontstaat door een afwijking in de genen. Het is één van de meest voorkomende erfelijke oorzaken van nierfalen bij kinderen. In Nederland krijgen per jaar een tot vijf kinderen deze diagnose. Recent onderzoek laat zien dat nefronoftise ook een belangrijke oorzaak is van nierfalen bij volwassenen. Bij nefronoftise werken de cilia (trilharen) op de cellen van de nierbuisjes niet goed, waardoor de niercellen hun werk niet goed doen. Op de lange duur treedt verlittekening van het nierweefsel op en uiteindelijk ontstaat nierfalen. Nefronoftise is niet te genezen. De behandeling bestaat uit het bestrijden van de symptomen waardoor de nieren minder snel achter uit gaan. Maar uiteindelijk ontstaat toch nierfalen. Dan is dialyse of transplantatie nodig.
Het doel van dit onderzoek is om medicijnen te identificeren voor de behandeling van nefronoftise. In een laboratorium in Parijs zijn hiervoor 1120 medicijnen getest in cellen waar de afwijking in de genen kunstmatig is aangebracht. Medicijnen die effectief waren in deze cellen zijn vervolgens getest in niercellen uit urine van patiënten met nefronoftise. Uiteindelijk zijn er vijftien veelbelovende medicijnen geselecteerd voor verder onderzoek. De meeste van de geteste medicijnen zijn medicijnen die al goedgekeurd zijn voor de behandeling van een andere ziekte. Het hergebruik van bestaande medicijnen voor een nieuwe indicatie (in dit geval nefronoftise) heet ‘drug repurposing.’ Dit maakt de eventuele registratie van het medicijn voor de behandeling van nefronoftise gemakkelijker.
In dit onderzoek zal de onderzoeker de 15 mogelijke medicijnen voor de behandeling van nefronoftise verder in kaart brengen. De onderzoeker zal het werkingsmechanisme achterhalen en de eiwitten waar de medicijnen op aangrijpen. De meest veelbelovende medicijnen worden verder onderzocht in verschillende diermodellen voor nefronoftise. Ook worden de werkingsmechanismen onderzocht door in kaart te brengen welke eiwitten de medicijnen beïnvloeden. Een van de veelbelovende medicijnen activeert een groep G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR). De werking van dit medicijn (een GPCR agonist) wordt ook verder onderzocht.

Vraag/Doelstellingen:
1. Identificeren van medicijnen die de defecten in cilia behandelen met behulp van cellen en diermodellen
2. Valideren van GPCR agonisten als een mogelijke nieuwe behandeling van nefronoftise met behulp van cellen en diermodellen.
3. Het onderliggende therapeutische mechanisme beter in kaart brengen.

In dit onderzoek heeft de onderzoeker 2 van de 15 mogelijke medicijnen voor de behandeling van nefronoftise die zijn geïdentificeerd met een drug screen verder in kaart gebracht. Allereerst is de toxiciteit (giftigheid) bepaald, oftewel welke hoeveelheid van het medicijn gegeven kan worden zonder dat het giftig is voor de cellen. Daarna heeft de onderzoeker verschillende hoeveelheden van de twee mogelijk medicijnen onderzocht in niercellen uit de urine van patiënten met nefronoftise en gezonde personen. Hierbij is een eerder onderzocht veelbelovend medicijn, de GPCR agonist, gebruikt als positieve controle. Uit het onderzoek blijkt dat één van deze medicijnen voor een verbetering van ciliavorming zorgt. Meer onderzoek is nodig om dit effect te bevestigen.

Dit medicijn grijpt aan op de vorming van vetdeeltjes in de cellen. Om het onderliggende therapeutische mechanisme beter in kaart te brengen heeft de onderzoeker gekeken naar vetdeeltjes in niercellen van patiënten en controles. Tussen deze groepen was geen duidelijk verschil te zien.
Ook heeft de onderzoeker de hoeveelheid van bepaalde eiwitten (AC3 en INPP5E) in cilia gemeten. Deze eiwitten waren minder aanwezig in cilia op niercellen van patiënten in vergelijking met cilia op niercellen van controles. Tenslotte heeft de onderzoeker gekeken naar waar andere eiwitten (CEP290 en RPGRIP1L) voorkomen. Hierbij was geen verschil te zien tussen patiënten en controles.

Uit dit onderzoek blijkt dat één van de onderzochte medicijnen een lichte verbetering van ciliavorming geeft. De resultaten zullen bevestigd moeten worden in vervolgexperimenten. GPCR-agonisten, die zijn gebruikt als positieve controle, geven een consistente verbetering van ciliavorming. Op de lange termijn kan dit onderzoek ervoor zorgen dat mogelijk effectieve, reeds goedgekeurde medicijnen onderzocht kunnen worden in patiënten met nefronoftise.

Soort: identificatie, validatie in modelsystemen, cel, dier
Onderwerp: nefronoftise, cilia, nierfalen, behandeling, drug repurposing