Onderzoeksprojecten

Abstract

SCREEN4PN is een platform dat gebruikt maakt van 2D- en 3D-modellen, afgeleid uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC), voor de validatie van therapieën en biomerkers voor de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT). CMT is een progressieve perifere neuropathie die spierzwakte en atrofie veroorzaakt bij kinderen en volwassenen. De ontwikkeling van effectieve therapieën wordt bemoeilijkt door de klinische en genetische heterogeniteit van deze erfelijke en ongeneeslijke aandoening. De meeste therapeutische ontwikkelingen bevinden zich in een laboratorium- of preklinische fase, en slechts één klinische studie heeft fase III bereikt voor de meest voorkomende vorm, CMT1A. Tot nu toe werden alle therapeutische studies uitgevoerd in kleine diermodellen die een genmutatie nabootsen voor een specifiek CMT-subtype. Het is enkel theoretisch mogelijk om voor elke mutatie dat CMT veroorzaakt een diermodel te maken (er bestaan meer dan duizend mutaties in meer dan 100 genen), en dit brengt hoge kosten en ethische bezwaren met zich mee (3R-principe voor proefdieronderzoek). Bovendien verschilt het metabolisme tussen de mens en kleine proefdieren aanzienlijk, wat gevolgen heeft voor het bepalen van de juiste dosis en de lange termijneffecten van een geneesmiddel. In januari 2022 zijn we begonnen met SCREEN4PN dankzij de ondersteuning van het IOF voor ons eerste eenjarig POC-CREATE voorstel. Vervolgens hebben we SCREEN4PN verder kunnen ontwikkelen in 2023, dankzij een tweede POC-DEVELOP project. Het tot nu toe ontwikkelde testplatform bestaat uit: - Meten van zenuwgroei - Evaluatie van axonale transport parameters - Karakterisatie van de mitochondriale disfunctie - Fenotypering door middel van microscopietechnieken - Meten van de expressie van belangrijke biomerkers (op eiwit- of transcriptioneel niveau) Op basis van onze ervaring met het werken met industriële partners (servicecontracten met 4 bedrijven van september 2021 tot heden), waren we in staat om de vereisten van industriële partners en tekortkomingen in ons huidige state-of-the-art screeningplatform op te sporen. De focus van deze POC-DEVELOP aanvraag (extensie van de ontwikkelingsfase) is om het TRL-niveau van 4 naar 6 te brengen door het 2D-platform verder te verfijnen, en 3D neuromusculaire organoïden te integreren. Dit zal een betere uitlezing mogelijk maken van het effect van therapieën die aan iPSC-gedifferentieerde 2D en 3D systemen worden toegediend. Het 3D-organoïde model zal geschikter zijn voor het valideren van therapeutische moleculen en biomerkers in een complexer en heterogeen systeem. De uiteindelijke bedoeling is om deze niche-CRO-activiteit performant aan te bieden aan de farmaceutische industrie en de academische wereld via een Spin-in of een Spin-off.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 1A (CMT1A) is de meest voorkomende demyeliniserende perifere neuropathie, echter bestaan er vele andere types CMT die veroorzaakt worden door mutaties in verschillende genen. Klinische studies tonen aan dat erfelijke neuropathieën ook spierpathologieën kunnen omvatten, wat de diagnose bemoeilijkt en de ontwikkeling van therapieën belemmert. Hoewel diermodellen nog steeds onmisbaar zijn voor het translationeel onderzoek, zal het moeilijk blijven om elke mutatie afzonderlijk te modelleren. We ontwikkelden een organoïde-model voor CMT1A en konden aantonen dat neerwaartse regulatie van het PMP22-gen myelinedefecten kan verbeteren. Op basis van onze expertise met CMT1A-organoïden, streven we ernaar om co-culturen en neuromusculaire organoïden te ontwikkelen uit geïnduceerde pluripotente stamcellen van patiënten, die mutaties bevatten in HSPB1 (CMT2F) en HSPB8 (CMT2L). Dergelijke organoïden zullen het mogelijk maken om inzichten te verwerven in therapeutische response op de neuromusculaire junctie, een belangrijke morfologische structuur die tot nu toe niet kon worden onderzocht in een context van neuromyopathie. We zullen deze neuromusculaire systemen karakteriseren en hun relevantie aantonen met antisense oligonucleotide- en shRNA-therapieën. We gebruiken hiervoor immunohistochemie, microscopie, transcriptomics en elektrofysiologie op microfluïdische kulturen en organoïden om het neuromusculair systeem te bepalen dat neuromyopathie nabootst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het afgelopen decennium zijn een aantal in vitro menselijke cellulaire modellen gebruikt om Charcot-Marie-Tooth (CMT) neuropathie te bestuderen en te karakteriseren. De meeste celmodellen bestonden echter uit traditionele tweedimensionale monocultuur-geïnduceerde pluripotente stamcel (IPSC)-derivaten. Hoewel nuttig, is een belangrijk en slecht onderzocht kenmerk de degeneratie van neuromusculaire juncties (NMJ's), die perifere zenuwen met spieren verbinden. Verschillende transgene CMT-muismodellen toonden NMJ-verlies of -disfunctie aan, maar de morfologie en moleculaire samenstelling van menselijke NMJ's verschillen duidelijk van muizen-NMJ's, wat verder benadrukt hoe belangrijk het is om een ​​menselijk NMJ-model te creëren dat deze mensspecifieke biologie weerspiegelt. Hier streven we om een menselijk 3D neuromusculair model te ontwikkelen, en de rol van NMJ's in de meest voorkomende axonale vorm van CMT, CMT type 2A, te karakteriseren. We onderzoeken of we mitochondriale disfunctie kunnen valideren als een relevant kenmerk voor CMT2A. Het genereren van een in vitro NMJ-systeem in een humaan neuromusculair model zou daarom niet alleen van belang zijn voor de ontwikkeling van therapie, maar is ook relevant voor andere neuromusculaire aandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We zullen de vorming en het functioneren van CMT2F- en CMT2L-patiëntgerelateerde neuromusculaire juncties bestuderen, hetzij door gebruik te maken van monolaag-co-culturen (microfluïdische systemen) of door gebruik te maken van organoïden. Beide neuromusculaire modellen zullen gebruikt worden om de neuromusculaire functionaliteit/activiteit te karakteriseren, en om gedenerveerde of minder goed gestructureerde neuromusculaire juncties te onderzoeken. Het best toepasbare model zal worden gebruikt om oligonucleotide- en shRNA-therapieën te testen voor CMT2F en CMT2L veroorzaakt door mutaties in respectievelijk de small heat shock proteïnes HSPB1 en HSPB8.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kleine "heat shock" proteïnes (HSPB's) zijn ATP-onafhankelijke chaperonnes die betrokken zijn bij het handhaven van de proteoomintegriteit door afwijkende eiwitaggregatie te voorkomen. HSPB's vormen dynamische, polydisperse oligomeren en bevatten lange intrinsiek ongeordende regio's. Ongepubliceerd werk uit ons laboratorium heeft aangetoond dat HSPB's een rol spelen bij de mitochondriale eiwitkwaliteitscontrole, wat tot op heden ongekend was. We ontdekten dat HSPB's onder basale omstandigheden in staat zijn om te transloceren naar de mitochondriale intermembranaire ruimte (IMS) waar ze eiwitaggregatie kunnen voorkomen. Echter na een hitteschok stress (42°C gedurende 1 uur) verplaatsen ze zich, om nog ongekende redenen, onmiddellijk naar het buitenste mitochondriale membraan (OMM). Opmerkelijk is dat de P182L-mutant van het HSPB1 eiwit (welk een perifere neuropathie veroorzaakt) accumuleert op de OMM, wat tot een abberante signalering van een nog onbekende biochemische route leidt, met een mitochondriale disfunctie als gevolg. In dit doctoraat zal ik de functie van HSPB's in de mitochondriën karakteriseren en hun regulatoren trachten te identificeren die belangrijk zijn voor de translocatie van HSPBs naar de OMM.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Mendes Ayesha Kiran

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Autofagie is een fysiologisch proces dat onnodige of disfunctionele cellulaire componenten uit het cytoplasma verwijdert. Defecte autofagie wordt steeds vaker erkend als een kenmerk van vele aandoeningen, zoals de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT). In dit kader hebben fundamenteel onderzoek en geneesmiddel-ontwikkeling een sterke behoefte aan betrouwbare, drug-like autofagie-inductoren. Een fenotypische screening werd uitgevoerd op verbindingen die vooraf geselecteerd werden op basis van hun geneesmiddel-potentieel. In totaal werden 3 chemische families geïdentificeerd die nog niet geassocieerd werden met autofagie inductie. Na validatie, activiteitbepaling en studie van het mogelijke werkingsmechanisme, werd de meest veelbelovende chemische family geselecteerd. Structuur-activiteit relaties zullen worden opgebouwd en chemische optimalisatie is voorzien om nieuwe verbindingen te bekomen met een verbeterde activiteit en optimaal fysicochemisch profiel. Doelwitidentificatie is voorzien. Alle nieuwe verbindingen zullen onderzocht worden in een celmodel voor CMT neuropathie geassocieerd met mutaties in HSPB1 en HSPB8. We verwachten dat autofagie inductie een sterk translatiepotentieel heeft. Uiteindelijk wordt 1 geoptimaliseerde verbinding geselecteerd voor een uitgebreide evaluatie in een muismodel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Van Der Veken Pieter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

SCREEN4PN is een platform dat gebruikt maakt van 2D- en 3D-modellen, afgeleid uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC), voor de validatie van therapieën en biomerkers voor de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT). CMT is een progressieve perifere neuropathie dat spierzwakte en atrofie veroorzaakt bij kinderen en volwassenen. De ontwikkeling van effectieve therapieën wordt bemoeilijkt door de klinische en genetische heterogeniteit van deze ongeneeslijke en erfelijke aandoening. De meeste therapeutische ontwikkelingen bevinden zich in een laboratorium- of preklinische fase, en slechts één klinische studie heeft fase III bereikt voor de meest voorkomende vorm, CMT1A. Tot nu toe werden alle therapeutische studies uitgevoerd in kleine diermodellen die een genmutatie nabootsen voor een specifiek CMT-subtype. Het is enkel theoretisch mogelijk om voor elke mutatie dat CMT veroorzaakt een diermodel te maken (er bestaan meer dan duizend mutaties in meer dan 100 genen), en dit brengt hoge kosten en ethische bezwaren met zich mee (3R-principe voor proefdieronderzoek). Bovendien verschilt het metabolisme tussen de mens en kleine proefdieren aanzienlijk, wat gevolgen heeft voor het bepalen van de juiste dosis en de lange termijneffecten van een geneesmiddel. In januari 2022 zijn we begonnen met SCREEN4PN dankzij de ondersteuning van het IOF voor ons eerste eenjarig POC-voorstel. Het tot nu toe ontwikkelde testplatform bestaat uit: - Meten van zenuwgroei - Evaluatie van axonale transport parameters - Karakterisatie van de mitochondriale disfunctie - Fenotypering door middel van microscopietechnieken - Meten van de expressie van belangrijke biomerkers (op eiwit- of transcriptioneel niveau) Bij de start van het project hebben we een iPSC-technoloog aangeworven om ons 2D-platform te optimaliseren. De technoloog werd direct betrokken bij de dienstverlening aan onze eerste industriële klant, en presenteerde SCREEN4PN op nationaal en internationaal niveau. We hebben ook het 3D-systeem, de ontwikkeling van neuromusculaire organoïden, geoptimaliseerd in het kader van een valorisatietraject. Op basis van onze ervaring met het werken met een eerste industriële partner (servicecontract van september 2021 tot september 2022), waren we in staat om de vereisten van industriële partners en tekortkomingen in ons huidige state-of-the-art screeningplatform op te sporen. In het vierde kwartaal zullen we deze vereisten verder testen met andere industriële contacten die hun therapieën in CMT-neuropathieën wensen te valideren. De focus van deze nieuwe POC aanvraag (ontwikkelingsfase 2) is om het TRL-niveau van 4 naar 6 te brengen door het 2D-platform verder te verfijnen, door motorneuronen te verbinden met spiercellen aan de hand van een microfluïdisch systeem en met de integratie van 3D neuromusculaire organoïden. Dit zal een betere uitlezing mogelijk maken van het effect van therapieën die aan iPSC-gedifferentieerde 2D en 3D systemen worden toegediend. Microfluïdics zal SCREEN4PN verder verbeteren omdat het standaardisatie mogelijk maakt, en onze diensten aan farma-industrie en klinische onderzoeksorganisaties (CRO's), die geïnteresseerd zijn in het valideren van hun therapeutische moleculen of biomarkers voor CMT en gerelateerde neuromusculaire aandoeningen, optimaliseert. Het microfluïdisch systeem, als onderdeel van het 2D platform, zal een relevante toevoeging zijn. Het 3D-organoïde model is juist geschikter voor het valideren van therapeutische moleculen en biomerkers in een complexer en heterogeen systeem. De uiteindelijke bedoeling is om deze niche-CRO-activiteit aan te bieden aan de farmaceutische industrie en de academische wereld via een Spin-in of een Spin-off.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT) omvat een groep van erfelijke perifere zenuwaandoeningen die leiden tot spierzwakte en atrofie, en treft 1 op 2500 mensen wereldwijd. De ontwikkeling van een efficiënte behandeling wordt bemoeilijkt door de uitgesproken klinische en genetische diversiteit van deze ongeneeslijke progressieve aandoening. De meeste kandidaat-geneesmiddelen bevinden zich in een laboratorium of preklinische fase, en tot op heden werd slechts één fase III klinische studie bereikt voor de meest voorkomende vorm, CMT type 1A. Tot nu toe werden alle therapeutische studies uitgevoerd in kleine diermodellen (rat, muis) die een specifieke gen-mutatie nabootsen voor een aantal subtypes van de ziekte van CMT. Aangezien er meer dan duizend verschillende mutaties aanleiding geven tot deze ziekte, is het onmogelijk om voor elke gen-mutatie die CMT veroorzaakt een diermodel aan te maken. Daarbij moet men rekening houden met de hoge kostprijs, de ethische bezwaren (3R principe voor gebruik van proefdieren) en complicaties die zich kunnen voordoen tijdens de ontwikkeling van transgene proefdieren en de lange doorlooptijd aangezien de ziektesymptomen typisch slechts optreden op (jong)volwassen leeftijd. Bovendien verschilt het metabolisme tussen mens en deze kleine proefdieren aanzienlijk, wat gevolgen kan hebben voor het bepalen van de juiste dosis en het effect van een geneesmiddel op lange termijn. De iPSC-technologie biedt hiervoor een oplossing. We hebben recent kunnen aantonen dat geïnduceerde pluripotente stamcel (iPSC) afgeleide zenuwcellen van CMT type 2 patiënten, veroorzaakt door verschillende gen-mutaties, gemeenschappelijke kenmerken delen. We hebben eveneens aangetoond dat we in deze iPSCneuronen de progressieve mitochondriale disfunctie gedeeltelijk konden herstellen door middel van een therapeutisch molecule. Het door ons ontwikkelde testplatform bestaat uit het: - Meten van zenuw-uitgroei; - Bepalen van het axonaal transport; - Karakteriseren van de mitochondriale disfunctie; - Fenotyperen d.m.v. microscopische technieken (licht, fluorescentie, elektronen microscopie). SCREEN4PN heeft als doel het platform verder te optimaliseren, uit te bouwen en te standaardiseren, en - zeer belangrijk-, het uit te breiden van een 2D- naar een 3D-celmodel door het introduceren van neuromusculaire organoïden (NMOs). Het uiteindelijke doel is om dit 2D en 3D platform aan te bieden aan de farmaceutische industrie, Clinical Research Organisaties (CROs), en academische instellingen. In eerste instantie wordt SCREEN4PN een testplatform voor CMT-gerichte therapieën, om het vervolgens uit te breiden naar andere perifere neuropathieën en neuromusculaire aandoeningen. Het iPSC-testplatform (2D en 3D), SCREEN4PN, zou de procedure voor het uittesten van kandidaatgeneesmiddelen en biomerkers voor deze diverse groep van erfelijke neuropathieën aanzienlijk moeten verkorten; met een factor 5 t.o.v. van proefdieronderzoek (van meer dan een jaar naar 4 maanden). Ook de kost voor de screening van kandidaat therapeutische moleculen zou moeten reduceren met een factor 4. Tevens zal het aantal experimenten en de experimentele variabiliteit, dat eigen is aan het proefdieronderzoek, verminderen. Het SCREEN4PN platform, bestaande uit patiënt- en controle-afgeleide iPSC-neuronen en NMOs (2D- en 3Dculturen), gecombineerd met een aantal gestandaardiseerde testen, zal de farmaceutische industrie ten goede komen bij het evalueren en/of valideren van hun therapieën of biomerkers in een relevant model; niet enkel voor CMT maar ook voor andere gerelateerde neuromusculaire en neurodegeneratieve aandoeningen. Het is de uiteindelijke bedoeling om via een Spin In of Spin Off deze niche CRO-activiteit aan te bieden aan zowel de farmaceutische industrie, CROs en de academische wereld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kleine 'heat shock' proteïnes (sHSP's) zijn moleculaire chaperones die een vitale rol spelen bij het in stand houden van eiwit homeostase. De kennis over de werking van deze chaperones is echter beperkt omdat sHSP's zich samenvoegen tot grote, heterogene oligomeren die tot dusver ongevoelig zijn gebleken voor traditionele structurele experimenten. Hier stellen we voor om de structurele effecten te bestuderen van HSP27 waarin mutaties motorische neuropathieën veroorzaken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mitochondriën zijn opgebouwd uit ~1100 verschillende eiwitten waarvan er 99% geïmporteerd moet worden. Eiwitten worden geïmporteerd als niet-gevouwen peptiden doorheen poriën in de buitenste en binnenste membraan van mitochondriën (TOMMs en TIMMs, respectievelijk). Eens geïmporteerd, moeten de nietgevouwen peptiden opnieuw gevouwen worden naar hun originele conformatie. Dit vereist een toegewijde proteïne kwaliteitscontrole dat de import van deze precursoren kan begeleiden. Om dit proces te faciliteren, beschikt de mitochondriale matrix over een specifieke set aan moleculaire chaperones (zoals mtHSP60 en mtHSP70). Zulke klassieke chaperones werden echter niet teruggevonden in de mitochondriale intermembranaire ruimte (IMS). Hoe eiwitten worden opgevouwen in de mitochondriale IMS is dus niet volledig geweten. De mitochondriale IMS ontwikkelde uit het bacteriële periplasma. Het periplasma bevat geen ATP bevat waardoor er enkel ATPonafhankelijke chaperones zoals Skp, Spy en HdeA opereren. Dit suggereert dat zoogdieren gelijkaardige chaperones in het IMS zouden kunnen bevatten. Inderdaad, wij hebben een nieuwe klasse van chaperones ontdekt die ook ATP-onafhankelijk zijn en welke in staat zijn te werken in de mitochondriale IMS van zoogdieren. In deze projectaanvraag beogen we de functie van deze nieuwe klasse van mitochodriale IMS chaperones te ontrafelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Adriaenssens Elias

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

En 2004 notre équipe a découvert plusieurs mutations dans les gènes HSPB1 et HSPB8 liées à différents sous-types de la maladie de Charcot-Marie-Tooth, soulignant l'importance des petites protéines de 'heat-shock' (sHSP) dans les maladies neuromusculaires. Les protéines HSPB1 et HSPB8 semblent contribuer de manière similaire aux voies de la dégradation cellulaire et à la protéostase. Nos recherches indiquent que l'épuisement ou l'expression des sHSP mutant provoque des déficits de l'autophagie, par une altération de la protéine P62 qui joue un rôle importante dans la formation des phagosomes. Pour la première fois, nous avons identifié que l'autophagie est un mécanisme pathogénique commun à plusieurs gènes, pouvant représenter une cible potentielle pour des thérapies, qui font encore défaut pour les neuropathies périphériques. Notre objectif est de développer une stratégie thérapeutique capable de remédier aux déficits autophagiques observés dans les cellules mutantes HSPB1 et d'améliorer le phénotype neurodégénératif. De plus, nous souhaitons étendre notre approche aux autres sHSP (HSPB8), car les déficits autophagiques ont été identifiés comme une caractéristique commune à ces deux protéines. En outre, notre objectif est de mieux comprendre l'effet moléculaire des protéines HSPB1 et HSPB8 mutant sur l'autophagie, et de découvrir un médicament candidat qui pourrait moduler cette voie cellulaire essentielle et délicate dans les nerf périphériques et les muscles.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Patiënten met de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT) hebben een erfelijke motorische en sensorische neuropathie met een lengte-afhankelijke degeneratie van hun perifere zenuwen als gevolg. De meeste patiënten hebben een duplicatie op chromosoom 17, wat resulteert in een hogere expressie van het perifere myeline proteïne 22 (PMP22). Pogingen tot het reduceren van PMP22 expressie hebben geleid tot de recente ontwikkeling van een therapie. Echter, het hoge aantal zeldzame mutaties in meer dan 90 verschillende genen bemoeilijkt de ontwikkeling van effectieve therapeutische strategieën voor een aanzienlijke groep CMT-patiënten. In dit TOP-project willen we gebruik maken van de CRISPR/Cas-technologie om selectief een mutant transcript te elimineren of zelfs te corrigeren. Als "proof-of-concept" zullen we deze technologie richten op een dominante missense mutatie in het "small heat shock protein" HSPB8. Deze mutatie veroorzaakt een axonaal subtype van CMT. Resultaten uit eerder onderzoek toonden aan dat een volledige deletie van dit gen in een muismodel enkel geassocieerd is met milde (subklinische) symptomen. Dit verschaft een therapeutisch venster waar specifieke eliminatie van het mutant allel kan leiden tot verbetering van het fenotype. We zullen een "proof-of-principle" uitvoeren door CRISPR/Cas9 te introduceren via het adeno-geassocieerd virus (AAV) om selectief het mutant allel in vivo te inactiveren. Vervolgens zullen we onderzoeken of dezelfde specificiteit kan verkregen worden met CRISPR/Cas13b die RNA-moleculen selectief kan afbreken en daardoor het risico op het introduceren van permanente "off-target" effecten kan voorkomen. Vervolgens zullen we met Cas13b gekoppelde "base editors" onderzoeken of men de mutant transcripten kan herstellen tot het wild type allel. Deze in vivo muisexperimenten zullen worden aangevuld met onderzoek in motorneuronen, die bekomen werden door middel van differentiatie van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's), afkomstig van patiënten cellen. Met deze geavanceerde genoom- en transcriptoom editing willen we het potentieel van deze methode onderzoeken voor patiënten met perifere neuropathieën die niet met de huidige geneesmiddelen kunnen worden behandeld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderhoudscontract van Axiovert 200 fluorescentie microscoop met incubatiekamer voor gebruik in het onderzoek binnen de onderzoeksgroep Perifere Neuropathieën. Deze uitrusting werd aangekocht op een eerder verworven FWO onderzoeksproject.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

"Small heat shock" proteïnes (sHSP) voorkomen de vorming en ophoping van toxische eiwitaggregaten in cellen en helpen deze aggregaten verwijderen via autofagie. Mutaties in HSPB1 verstoren de vorming van "SQSTM1/P62-bodies", een belangrijke structuur in het proces van de autofagie flux. Ook het tekort aan HSPB8 schaadt de vorming van "P62-bodies". Mutaties in zowel HSPB1 als HSPB8 veroorzaken een axonale vorm van Charcot-Marie-Tooth of distale erfelijke motorische neuropathie, en beide perifere zenuwaandoeningen zijn nog niet te behandelen. We beogen FDA/EMA goedgekeurde moleculen te identificeren die in staat zijn om de autofagie tekorten, veroorzaakt door mutant HSPB1 en HSPB8, om te keren. We zullen het effect van de geselecteerde geneesmiddelen valideren in motorneuronen gedifferentieerd uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC) van HSPB1 en HSPB8 patiënten, met als doel het neurodegeneratief fenotype te remediëren in deze neuronen. Parallel aan de screening van geneesmiddelen, zullen we de rol van sHSP's in de vorming van autofagosomen karakteriseren waardoor nieuwe inzichten in het moleculair mechanisme worden verkregen. Met dit project zullen we voor het eerst het gemeenschappelijk pathomechanisme van HSPB1 en HSPB8 mutaties, namelijk autofagie, kunnen onderzoeken op het niveau van de onderliggende moleculaire tekorten en het vinden van geneeskrachtige moleculen ter behandeling van deze perifere zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Sisto Angela

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontdekking van mutaties in de SPTLC1 en SPTLC2 genen heeft toegelaten de onderliggende pathofysiologie van de erfelijke sensorische en autonome neuropathie type I (HSAN-I) te ontrafelen. Dominante mutaties in deze genen, welke coderen voor subeenheden van het serine palmitoyltransferase (SPT), beïnvloeden de substraatspecificiteit van het SPT enzym wat leidt tot de vorming van neurotoxische deoxysphingolipiden. Inderdaad, het gemuteerde enzym heeft de voorkeur om L-alanine of L-glycine te metaboliseren in plaats van L-serine. De vorming van neurotoxische deoxysphingolipiden induceert axonale degeneratie in vitro en in vivo. Het toedienen van een overmaat aan L-serine, en daardoor het verminderen van de relatieve abundantie van L-alanine/L-glycine, bleek de vorming van toxische deoxysphingolipiden te verminderen. Deze bevindingen konden met succes vertaald worden van diermodellen naar HSAN-I patiënten, wat recent aangetoond werd door een klinische studie met hoge dosissen L-serine. Het toedienen van L-serine kent echter nog twee nadelen: 1. HSAN-I patiënten moeten dagelijks zeer hoge dosissen L-serine innemen om de neurodegeneratie te onderdrukken, en 2. de L-serine supplementatie behandelt de HSAN-I geassocieerde immunodeficiëntie niet. De patiënten die L-serine innemen vertonen zelfs een trend in het ontwikkelen van meer immunologische complicaties. Onze voorlopige in vitro resultaten in T cellen van HSAN-I patiënten hebben aangetoond dat het toedienen van sphinganine de CD8+ T-celdeficiëntie kan corrigeren. Dit kan daarom een krachtige, maar ook eenvoudige therapie vormen die de T-cel-intrinsieke defecten geassocieerd met HSAN-I kan beperken of vermijden. Of sphinganine ook gunstige effecten biedt voor het perifere zenuwstelsel moet nog worden onderzocht. Dit doctoraatsproject laat toe te onderzoeken of een aanvullende supplementatie met sphinganine gunstig kan zijn voor HSAN-I patiënten. In dit doctoraatsproject zullen humaan geïnduceerde pluripotente stamcellen (hiPSC) van HSAN-I patiënten met een SPTLC1- en SPTLC2-mutatie worden ontwikkeld. Van deze hiPSC-lijnen zullen we sensorische neuronen genereren die vervolgens behandeld worden met sphinganine en/of L-serine. Hieruit zal blijken of deze biomoleculen de mogelijkheid hebben om het neurodegeneratief fenotype te redden. Bovendien zal er een transcriptoom analyse uitgevoerd worden op CD8+ T-cellen, al dan niet behandeld met sphinganine of L-serine. Deze analyse heeft als doel de onderliggende moleculaire verschillen te onderzoeken die verband houden met T-cel intrinsieke defecten waaruit mogelijks andere therapieën kunnen vloeien voor ulcero-mutilerende zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Van lent Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

"Small heat shock proteins" (HSPBs) kunnen de vorming en accumulatie van toxische eiwitaggregaten in cellen voorkomen en helpen deze te verwijderen door middel van autofagie. Mutaties in HSPB1 verstoren de vorming van SQSTM1/P62-bodies, een belangrijke structuur in het proces van autofagie. Ook HSPB8 speelt een rol bij de vorming van P62-bodies. Mutaties in HSPB1 en HSPB8 veroorzaken de ziekte van Charcot-Marie-Tooth of distale erfelijke motorische neuropathie, en beide neuropathieën zijn momenteel niet te behandelen. We streven ernaar om FDA/EMA-goedgekeurde moleculen te identificeren die in staat zijn om autofagie tekorten, veroorzaakt door mutant HSPB1 en HSPB8, om te keren. We zullen het effect van de geselecteerde compounds valideren op motorneuronen gedifferentieerd uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC) met als doel het neurodegeneratieve fenotype te verbeteren. Parallel aan de screening zullen we de rol van HSPBs in de vorming van autofagosomen karakteriseren, waardoor inzichten in het werkingsmechanisme verkregen wordt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Sisto Angela

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het kleine heat shock proteïne B8 (HSPB8) behoort tot de 'stress proteïne familie' en wordt tot expressie gebracht in verschillende cellen en weefsels. HSPB8 fungeert als een chaperonne dat toxische proteïne aggregaten kan helpen opruimen. Deze beschermende functie wordt bestudeerd in de context van kanker en neurodegeneratieve aandoeningen. We vonden mutaties in het HSPB8 gen bij patiënten met een erfelijke distale motorische neuropathie, een zeldzame variant van de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT). Patiënten hebben een progressieve degeneratie van hun perifere zenuwen, resulterend in spierzwakte en atrofie. We hebben een knock-in Hspb8 muis ontworpen dat deze aandoening bij de mens nabootst. Daarnaast hebben we ook een model gemaakt waarin we het Hspb8 gen (knock-out) hebben verwijderd; deze dieren ontwikkelen een milde myopathie. Dit onderzoeksproject heeft tot doel therapeutische verbindingen te identificeren die de neurodegeneratie in het knock-in model kan vermijden of resulteren in een milder fenotype zoals waargenomen bij de knock-out. De geïdentificeerde verbinding die de expressie van mutant HSPB8 kan beïnvloeden, zou gunstig kunnen zijn voor de behandeling van patiënten met de distale motorische neuropathie en gerelateerde neuromusculaire aandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

HSPB8 behoort tot de "stress-proteïne" familie. Patiënten met HSPB8-mutaties hebben een progressieve degeneratie van hun perifere zenuwen. Recent werden ook mutaties in HSPB8 gevonden bij patiënten met een myofibrillaire myopathie. We hebben een muismodel gegenereerd dat de menselijke distale motorische neuropathie nabootst door een mutatie in het HSPB8 gen (knock-in muis) te introduceren. Daarnaast hebben we een model gemaakt waarin we HSPB8 (knock-out muis) hebben verwijderd en deze dieren ontwikkelen een milde myopathie. We proberen kleine moleculen te vinden die de neurodegeneratie in het knock-in model kunnen vertragen of beletten, of die kunnen resulteren in een milder fenotype zoals in de knock-out dieren. De verbinding die werkt op de expressie van HSPB8 kan gunstig zijn voor de ontwikkeling van een behandeling van patiënten met deze neuromusculaire stoornissen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We beogen diagnostiek en behandeling van zeldzame ziekten aanzienlijk te verbeteren. We werken samen met Europese referentienetwerken (ERN's): zorgaanbieders die kennis en middelen voor de behandeling van zeldzame ziekten willen uitwisselen en verbeteren. De samenwerkende instituten in SOLVE-RD ontwerpen een infrastructuur waarin ze gemakkelijk elkaars gegevens bij elkaar kunnen brengen en analyseren. Door de al bestaande exoom en genoom patiëntengegevens van de deelnemende onderzoeksinstituten bij elkaar te brengen, wordt de kans automatisch groter dat er een tweede of derde patiënt van dezelfde zeldzame ziekte wordt gevonden. Indien nodig wordt ook gekeken naar het RNA, naar de eiwitten (proteomics), naar stofwisselingsproducten (metabolomics) en epigenomics. Al deze omics technieken kunnen extra gegevens opleveren waarmee een zeldzame ziekte wèl gediagnosticeerd kan worden. De data-explosie die het gevolg is van deze multi-omics aanpak moet door bioinformatici met slimme algoritmes worden omgezet in nuttige en begrijpelijk informatie. Wat voorheen translationeel onderzoek werd genoemd, fuseert nu feitelijk in een nieuwe vorm van diagnostiek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mutaties in het kleine heat shock proteïne B8 (HSPB8) veroorzaken een erfelijke zenuwaandoening. Patiënten hebben een progressieve afbraak van hun perifere zenuwen wat leidt tot spierzwakte. We ontwikkelden een muismodel dat een HSPB8 mutatie heeft (KI) en deze aandoening goed nabootst. Daarnaast hebben we ook een model waarin we het zelfde HSPB8 (KO) gen hebben verwijdert, deze dieren ontwikkelen een milde spieraandoening. Dit project heeft als doel therapeutische moleculen te vinden die de neurodegeneratie kan vertragen in de KI muis, of die resulteren in een milder ziektebeeld zoals bij de KO dieren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Vendredy Leen

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mutaties in het heat shock proteïne B1 (HSPB1) veroorzaken een axonale variant van Charcot-Marie-Tooth-neuropathie (CMT2F). Het blijft een uitdaging om te begrijpen waarom mutaties in een alomtegenwoordige moleculaire chaperone vooral motorische en sensorische zenuwen aantasten. Bovendien kunnen meer dan 80 genen CMT veroorzaken en het is tot op heden onbekend hoe de heat shock proteïnes zich verhouden tot die andere CMT subtypes. Het aantal mitochondria is gereduceerd in sensorische neuronen van post-symptomatische CMT2F-muizen. Dit project heeft als doel de mechanistische rol van wild type en mutant HSPB1 in relatie tot het mitochondrium te ontcijferen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het gebruik van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC) laat toe om vanuit een patiënt afgeleid celmodel een ziekte-specifiek mechanisme te onderzoeken. Dit biedt potentieel in moderne geneeskunde en ontwikkeling van geneesmiddelen, in het bijzonder voor neurologische aandoeningen waar toegang tot patiënt afgeleide neuronen mogelijk wordt. We zullen gebruik maken van een iPSC neuronaal model en vergelijken met een muismodel voor het identificeren en valideren van translationeel relevante route(s) voor axonale degeneratie, met de ambitie om therapeutische doelwitten te selecteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recent onderzoek heeft een aantal genspecifieke ziektemechanismen die leiden tot de ziekte van Charcot - Marie -Tooth ( CMT) ontrafeld. Echter, deze " single- gene"-benadering is onvoldoende om een doeltreffende therapeutische strategie te ontwikkelen voor een genetisch diverse aandoening zoals CMT. In dit onderzoeksproject beogen we gemeenschappelijke biochemische paden te vinden voor de verschillende genen betrokken in de axonale variant van CMT. Een "axonale moleculaire signatuur" van CMT zal worden geschetst via een proteoom analyse van isogene cellijnen die mutaties dragen in CMT-genen, aangebracht met de CRISPR/Cas9 technologie. Als een "proof- of-concept" zullen we het therapeutisch potentieel van de geïdentificeerde moleculaire paden evalueren. We zullen de capaciteit van moleculaire compounds beoordelen met behulp van in vitro en in vivo modellen op modulatie van de gemeenschappelijke biochemische paden. Dit project zal nieuwe mogelijkheden openstellen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen voor CMT neuropathieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

"De ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 2 (CMT2) is een erfelijke axonale zenuwaandoening gekenmerkt door een klinische en genetische heterogeniteit. Met dit ABMM project beogen we de gemeenschappelijke biochemische paden (CSP) te identificeren die betrokken zijn bij de 4 meest voorkomende genen waarin mutaties aanleiding geven tot CMT2. Onze eerste doelstelling is het karakteriseren van deze CSP als oorzaak voor axonale neurodegeneratie. Hierbij zullen we een proteoom studie uitvoeren op neuronen afgeleid van geïnduceerde pluripotente stamcellen van CMT2 patiënten. Gevalideerde CSP zullen nadien onderzocht worden met gekende farmacologisch actieve moleculen met als doel deze te gebruiken voor latere therapeutische doeleinden."

Onderzoeker(s)

• Promotor: Juneja Manisha

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bouhy Delphine

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Missense mutaties in de small heat shock proteins (sHSP) HSPB1 en HSPB8 veroorzaken axonale varianten van Charcot-Marie-Tooth. Het doel van dit project is om de specifieke effecten van mutant sHSP in neuronen en Schwann cellen te onderzoeken gebruikmakend van muismodellen. Additioneel aan de fenotypering van deze muismodellen willen we het bioenergetisch metabolisme en de antioxidant status in hun neuronen, en de ondersteunende myeliniserende Schwann cellen te onderzoeken, daar verstoring van het evenwicht in axonale energie een mogelijk aanleiding is tot de ontwikkeling van perifere neuropathieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Geuens Thomas

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mutaties in Mitofusin-2 (MFN2) zijn één van de meest voorkomende oorzaken voor de erfelijke perifere zenuwaandoening gekend als Charcot-Marie-Tooth type 2A (CMT2A). Dit gen speelt een rol in de vorming van intieme contactpunten tussen het endoplasmatisch reticulum en de mitochondria. Efficiënte communicatie tussen beide organellen is essentieel voor de regulatie van ondermeer calcium homeostase en apoptose. Doel van dit project is na te gaan hoe mutaties in dit gen die communicatie verstoren en welke rol dit speelt in perifere neurodegeneratie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Krols Michiel

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds ABMM. UA levert aan ABMM de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bouhy Delphine

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Bouhy Delphine

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract. Neuromics (FP7 kaderprogramma) onderzoekt 10 zeldzame neurodegeneratieve en neuromusculaire aandoeningen met als doel: 1. identificatie van met ziekte geassocieerde genen, 2. verbetering van diagnostiek, en 3. ontwikkeling van nieuwe therapeutische mogelijkheden voor deze aandoeningen. Bijkomende gegevens zijn te vinden op de www-site: http://rd-neuromics.eu

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Missense mutaties in de small heat shock proteins (sHSP) HSPB1 en HSPB8 veroorzaken axonale varianten van Charcot-Marie-Tooth. Het doel van dit project is om de specifieke effecten van mutant sHSP in neuronen en Schwann cellen te onderzoeken gebruikmakend van muismodellen. Additioneel aan de fenotypering van deze muismodellen willen we het bioenergetisch metabolisme en de antioxidant status in hun neuronen, en de ondersteunende myeliniserende Schwann cellen te onderzoeken, daar verstoring van het evenwicht in axonale energie een mogelijk aanleiding is tot de ontwikkeling van perifere neuropathieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Geuens Thomas

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project had als doel het toepassen van nieuwe moleculaire benaderingen om Charcot-Marie-Tooth (CMT) mutaties te modeleren, en genfunctie en -netwerken te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Ydens Elke

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de ABMM. UA levert aan de ABMM de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bouhy Delphine

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de in vivo modellering van twee fenotypisch gelijkaardige neurodegeneratieve aandoeningen van het perifere zenuwstelsel, met name Charcot-Marie-Tooth type 2B en Hereditaire Sensorische Neuropathie type I. De wild-type en mutante versies van de causatieve genen, RAB7 en SPTLC2, zullen hiertoe geëxpresseerd worden in Drosophila melanogaster. Gebruik makend van deze diermodellen zal getracht worden het pathomechanisme van beide aandoeningen te achterhalen en zal tevens gezocht worden naar een mogelijk oorzakelijk verband tussen beide aandoeningen. Deze diermodellen kunnen bovendien gebruikt worden als basis voor het testen van therapeutische middelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Katrien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel gemeenschappelijke ziektemechanismen te ontrafelen voor twee ernstige perifere zenuwaandoeningen, zijnde, Charcot-Marie-Tooth type 2B (CMT2B) en erfelijke sensorische neuropathie type I (HSAN-I), in vitro en in vivo.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel het toepassen van nieuwe moleculaire benaderingen om Charcot-Marie-Tooth (CMT) mutaties te modeleren, en genfunctie en -netwerken te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel een Drosophila model te ontwikkelen voor Charcot-Marie-Tooth type 2B (CMT2B) en erfelijke sensorische neuropathie type I (HSAN-I).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Janssens Katrien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Er wordt een gedetailleerde neurologische studie uitgevoerd bij CMT patiënten met geïdentificeerde mutaties. Deze analyses zijn belangrijk om na te gaan of mutaties geassocieerd zijn met een specifiek fenotype of betrokken zijn in een breder ziektespectrum. Uiteindelijk moet dit onderzoek resulteren in de ontwikkeling van diagnostische richtlijnen en de identificatie van mogelijke doelwitten voor behandeling van erfelijke perifere zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject bestuderen we hoe mutaties in HSPB1 en HSPB8 bijdragen tot cellulaire stress in motorneuronen. Hiervoor gaan we de biochemische implicaties van de HSPB1 en HSPB8 mutaties bepalen. Door middel van proteoomtechnologie zullen we interagerende moleculaire partners identificeren voor mutant en wild type (wt) HSPB1 en HSPB8. Ons preliminair onderzoek heeft aangetoond dat mutant HSPB1 een toegenomen interactie vertoont met tubuline. Het project heeft als doel deze specifieke HSPB1-tubuline interactie verder te onderzoeken in cellulaire modellen en transgene muizen. Daarenboven zal de impact van de HSPB1 en HSPB8 mutaties onderzocht worden op het niveau van het axonaal transport. Deze interagerende proteïnes zullen ons tot nieuwe inzichten brengen in de pathomechanismen van motorische neuropathieën en ons ook toelaten nieuwe ziektegeassocieerde genen te identificeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Janssens Sophie
• Mandaathouder: Ydens Elke

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De distale hereditaire motorische neuropathieën (HMN) zijn een heterogene groep van aandoeningen die gekarakteriseerd worden door de selectieve degeneratie van de motorneuronen van het perifere zenuwstelsel. In onze groep werden twee ziekteverwekkende genen geïdentificeerd voor distale HMN type II, HSPB8 en HSPB1. Beide genen behoren tot de superfamilie van de small heat shock proteïnen (sHSPs). In dit project zoeken we een antwoord op de vraag waarom mutaties in HSPB8 selectief de perifere motorische neuronen treffen. Via in in vitro cellulaire studies onderzoeken we de functionele gevolgen van mutaties in HSPB8. Verder wordt er een knock-in muismodel gegenereerd om het ziektemechanisme rechtstreeks te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Irobi-Devolder Joy
• Mandaathouder: Holmgren Anne

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Acute neurodegeneratie leidt tot een sterke inductie van de aangeboren immuunrespons in de perifere zenuw. Er zijn sterke aanwijzingen dat deze immuunrespons bijdraagt tot zenuwherstel en regeneratie. Daarnaast zijn er echter ook indicaties dat een té sterke inflammatoire reactie zou kunnen leiden tot weefselschade en een versnelling van het neurodegeneratieve proces. Daarom vermoedden we dat de geïnduceerde immuunrespons in de perifere zenuw na axotomie (zenuwbeschadiging) een sterk gecontroleerde respons is. Via RT-qPCR konden we aantonen dat sommige inflammatoire genen weliswaar tot 120.000-voudige niveau's worden opgereguleerd, maar dat dit slechts een zeer transiënt fenomeen is. 72 u na axotomie worden opnieuw de oorspronkelijke basisniveau's bereikt. Om na te gaan welke negatieve regulatoren hierbij een rol zouden kunnen spelen, hebben we de expressie van verschillende van deze regulatorische eiwitten na neurodegeneratie gemeten. Hieruit bleek dat vooral SIGIRR, SOCS1 en A20 sterk geïnduceerd worden. Via samenwerkingen met de Universiteit van Milaan (Italië) en Gent kunnen we aan muis knockout modellen voor Sigirr en A20 geraken. In deze muismodellen wensen we de rol van deze modulatoren bij de fijnregeling van de immuunrespons na neurodegeneratie te onderzoeken. Tevens wensen we na te gaan wat het lange-termijn-effect is van het uitschakelen van deze modulatoren op zenuwherstel van de perifere zenuw na axotomie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit postdoctoraal onderzoeksproject spitst zich toe op het ontrafelen van de pathogenese van twee ulcero-mutilerende neuropathieën, Charcot-Marie-Tooth 2B en Heriditaire Sensorische Neuropathie type I. Ondanks het feit dat de neuropathieën sterke fenotypische gelijkenissen vertonen, liggen twee verschillende genen aan de basis, met name RAB7 en SPTLC1. Primaire sensorische neuronen, die geïsoleerd worden uit rattenembryo's en viraal getransduceerd met de wild-type of mutant constructen, zullen aangewend worden om het effect van de mutaties op o.a. de endosomale populatie, de vorming van lipid rafts en axonaal transport te bestuderen. Daarnaast zal overgegaan worden tot de aanmaak van een Drosophila model van beide aandoeningen om te onderzoeken hoe de mutaties het perifere zenuwstelsel in vivo aantasten en na te gaan of we de pathomechanismen van beide neuropathieën met elkaar kunnen correleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Janssens Katrien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De centrale onderzoeksvraag is waarom mutaties in HSPB8 selectief de perifere neuronen treffen, terwijl andere lichaamscellen, waarin eveneens het mutant HSPB8 voorkomt, gespaard blijven. De sHSPs kunnen de cel in stress situaties beschermen door: (1) te binden met foutief opgevouwen proteïnen, (2) te interfereren met apoptose en (3) het cytoskelet te stabilizeren. De effecten van de mutaties op de functie en de interactie-eigenschappen van HSPB8 zijn nog niet volledig opgehelderd. Mutaties in sHSPs kunnen deze bindingseigenschappen beïnvloeden en op die manier de vorming van proteïneaccumulaties (aggregaten) induceren. De biologische relevantie van aggregaatvorming geassocieerd met mutant HSPB8 werd echter nog niet in vivo bevestigd. Het is mogelijk dat de vorming van proteïneaggregaten veranderingen induceert in het neurofilament netwerk en in het axonaal transport. Het axonaal transport in de perifere neuronen is essentieel om het vervoer van proteïnen, organellen en vesikels langsheen de microtubuli naar en van het cellichaam te verzekeren. Omdat de spinale motorneuronen de langste axonen bezitten die de meest distale spieren innerveren, kan er verwacht worden dat veranderingen in het axonale cargo transport kunnen bijdragen tot de ontwikkeling van een perifere neuropathie. Desondanks het feit dat de studie van vernoemde biologische processen in celculturen nuttige informatie kan opleveren, zijn diermodellen essentieel om een beter inzicht te krijgen in de pathomechanismen, en om het effect van mogelijke therapeutica te bestuderen. Bovendien geeft een diermodel, waaronder een muismodel, de mogelijkheid om de twee belangrijkste celtypes betrokken in perifere neuropathieën, de perifere neuronen/axonen en de myeliniserende Schwanncellen, te onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project willen we een bijdrage leveren tot de opheldering van het pathomechanisme van hereditaire sensorische neuropathieën (HSN). Hereditaire sensorische neuropathieën zijn een zeldzame variant van de erfelijke perifere neuropathieën en worden gekarakteriseerd door een progressief sensorisch verlies in de distale delen van het lichaam. We hebben een genotype-fenotype correlatie studie uitgevoerd in een uitgebreid cohorte van HSN-patiënten van de gekende genen voor HSN (SPTLC1, RAB7, HSN2, NTRK1, NGFB and CCT5). Dit leidt tot een verbeterde genetische raadgeving, geeft meer inzicht in het onderliggende ziektemechanisme en maakt het mogelijk mutaties te selecteren voor verder functioneel onderzoek. Het tweede doel van dit project is de identificatie van nieuwe genen voor HSN. Hiervoor worden functionele en positionele kandidaatgenen gescreend.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Rotthier Annelies

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project wensen we ons te focussen op de rol die de aangeboren immuunrespons speelt binnen de context van een perifere neurodegeneratie. Meer specifiek wensen we na te gaan of we een betere kennis van de balans tussen neuroprotectieve en neurodegeneratieve aspecten van de immuunrespons kunnen aanwenden in een mogelijke therapie. In dat opzicht zouden we lichaamseigen processen kunnen stimuleren om tot herstel en neuroregeneratie te komen, wat mogelijk tot een completer herstel zou kunnen leiden dan wanneer we slechts op één enkel aspect van neuroregeneratie inspelen (bv. stimuleren van axonale uitgroei door toediening van neurotrofe factoren).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Van Avondt Kristof

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Janssens Katrien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit voorstel, wens ik een beter inzicht te verwerven in de precieze pathomechanismen van de door HSPB8 mutant geïnduceerde specifieke neuronale en axonale degeneratie. Onze hypothese stelt dat distale HMN een resultaat kan zijn van celdood van de perifere neuronen door aggregatie en abnormale interacties van het mutante HSPB8 eiwit. Het mutante eiwit kan interfereren met het axonale transportmechanisme en dit kan uiteindelijk perikaryale atrofie en axonaal verlies veroorzaken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit FWO aspirant mandaat zoeken we naar nieuwe YARS mutaties geassocieerd met dominant intermediaire CMT (DI-CMT), dat van essentieel belang is voor het uitvoeren van genotype-fenotype correlaties. De ontwikkeling en karakterisering van een vliegmodel voor DI-CMT, waarin men dysfunctie van cellen en weefsels in vivo kan bestuderen, is van essentieel belang voor het bestuderen van de pathomechanismen. Het Drosophila YARS model voor intermediaire CMT zal ons toelaten na te gaan hoe DI-CMTC uitgelokt wordt en te screenen voor genetische en chemische modifiërende factoren. Daarbij vormt het ook een algemeen model voor perifere zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Jordanova Albena
• Mandaathouder: Gonçalves Ricardo

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project wensen we ons te focussen op de rol die de aangeboren immuunrespons speelt binnen de context van een perifere neurodegeneratie. Meer specifiek wensen we na te gaan of we een betere kennis van de balans tussen neuroprotectieve en neurodegeneratieve aspecten van de immuunrespons kunnen aanwenden in een mogelijke therapie. In dat opzicht zouden we lichaamseigen processen kunnen stimuleren om tot herstel en neuroregeneratie te komen, wat mogelijk tot een completer herstel zou kunnen leiden dan wanneer we slechts op één enkel aspect van neuroregeneratie inspelen (bv. stimuleren van axonale uitgroei door toediening van neurotrofe factoren).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Janssens Sophie
• Mandaathouder: Van Avondt Kristof

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een neurodegeneratieve respons in perifere axonen gaat vaak gepaard met de activering van een aangeboren immuunrespons in Schwann cellen. In dit project wensen we dieper in te gaan op de precieze rol van deze respons en hoe deze kan bijdragen tot zenuwherstel en remyelinisatie enerzijds, of - wanneer ze uit balans geraakt - tot neurodegeneratie anderzijds. Een beter begrip van deze processen zou ons kunnen toelaten om deze lichaamsinherente capaciteit tot herstel aan te wenden in therapie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project heeft als doel een verband te leggen tussen de moleculair biologische functie van YARS en het behoud van het PZS in zowel de normale (wild type) toestand als bij ziekte (mutant). Tot op heden is het onduidelijk waarom mutaties in YARS, een gen met een algemene functie in proteïne synthese, kunnen leiden tot specifieke neurodegeneratie in CMT. Onze objectieven zijn: (i) bepalen en correleren van de in vitro en in vivo aminoacylatie activiteit van YARS met de perifere neuropathie in DI-CMTC, (ii) onderzoeken of YARS een signaalmolecule is in het PZS, (iii) opsporen van neuron-specifieke proteïne interacties om het celtype specifieke fenotype te kunnen verklaren, en (iv) genereren van een fruitvlieg model voor DI-CMTC voor het bestuderen van deze doelstellingen en het ontrafelen van het pathomechanisme.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Jordanova Albena

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject beogen we de verdere identificatie van loci en genen voor erfelijke perifere zenuwaandoeningen door middel van geavanceerde moleculair genetische technieken. Daarnaast zullen we mutaties opsporen in nieuwe en gekende genen in families en geïsoleerde personen met verschillende vormen van de neuropathie van Charcot-Marie-Tooth (CMT). We voeren een gedetailleerde neurologische studie uit van onze CMT patiënten met gekende en nieuw geïdentificeerde mutaties. Deze analyses zijn belangrijk om na te gaan of mutaties geassocieerd zijn met een specifiek ziektebeeld (fenotype) of betrokken zijn in een breder ziektespectrum. De identificatie van mutaties is essentieel voor functionele studies en het begrijpen van hun effect op proteïne niveau en dus het functioneren van onze perifere zenuwen. Uiteindelijk moet dit onderzoek resulteren in de ontwikkeling van diagnostische richtlijnen en de identificatie van mogelijke doelwitten voor de behandeling van CMT en andere erfelijke perifere zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De distale hereditaire motorische neuropathieën (HMN) zijn een heterogene groep van aandoeningen die gekarakteriseerd worden door de selectieve degeneratie van de motorneuronen van het perifere zenuwstelsel. In onze groep werden twee ziekteverwekkende genen geïdentificeerd voor distale HMN type II, HSPB8 en HSPB1. Beide genen behoren tot de superfamilie van de small heat shock proteïnen (sHSPs). In dit project zoeken we een antwoord op de vraag waarom mutaties in HSPB8 selectief de perifere motorische neuronen treffen. Via in in vitro cellulaire studies onderzoeken we de functionele gevolgen van mutaties in HSPB8. Verder wordt er een knock-in muismodel gegenereerd om het ziektemechanisme rechtstreeks te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Irobi-Devolder Joy
• Mandaathouder: Holmgren Anne

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een neurodegeneratieve respons in perifere axonen gaat vaak gepaard met de activering van een aangeboren immuunrespons in Schwann cellen. In dit project wensen we dieper in te gaan op de precieze rol van deze respons en hoe deze kan bijdragen tot zenuwherstel en remyelinisatie enerzijds, of - wanneer ze uit balans geraakt - tot neurodegeneratie anderzijds. Een beter begrip van deze processen zou ons kunnen toelaten om deze lichaamsinherente capaciteit tot herstel aan te wenden in therapie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Janssens Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De identificatie van met ziekte geassocieerde mutaties in genen is de eerste stap tot het begrijpen van de fundamentele biologische en biochemische processen betrokken bij erfelijke aandoeningen van het perifere zenuwstelsel. Een belangrijk deel van dit project is dan ook gewijd aan het verder opsporen van nieuwe loci en genen. De kennis van structuur en functie van genen is van groot belang voor de klassificatie van erfelijke perifere neuropathieën en het ontrafelen van de onderligende moleculaire pathomechanismen. In dit project leggen we ons toe op de pathomechanismen van distale motorische neuropathieën, sensorische neuropathieën en de intermediaire vorm van Charcot-Marie-Tooth. In onze onderzoeksgroepen identificeerden we recent 3 nieuwe genen waarrond we reeds functionele in vitro en in vivo studies hebben opstart.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit netwerk project werd samengesteld om de unieke informatie afkomstig van het mensgenoom project optimaal te gaan gebruiken om een beter inzicht te krijgen in neurodegeneratieve ziekten en op basis hiervan behandelingen voor deze ziekten te ontwikkelen. Het samenbrengen in dit netwerk van onderzoeksgroepen actief in klinisch onderzoek, genetica en genomica, celbiologie, proteoomanalyses, bioinformatica en model organismen (muis, zebravis en drosophila), zal resulteren in een geïntegreerd netwerk dat moet toelaten om nieuwe ziektegenen te identificeren, hun biologische functies ui te werken, hun rol in ziekteprocessen te onderzoeken en om nieuwe mogelijkheden voor vroege diagnose, behandeling en preventie te exploreren. In dit netwerk project zal de focus liggen op ziekten van het centrale zenuwstelsel zolas de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson, frontaalkwab dementie en verwante aandoeningen, en ziekten van het perifere zenuwstelsel zolas motoneuropathiëen, amyotrofe laterale sclerose en verwante ziekten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project willen we een bijdrage leveren tot de opheldering van het pathomechanisme van hereditaire sensorische neuropathieën (HSN). Hereditaire sensorische neuropathieën zijn een zeldzame variant van de erfelijke perifere neuropathieën en worden gekarakteriseerd door een progressief sensorisch verlies in de distale delen van het lichaam. We zullen een genotype-fenotype correlatie studie uitvoeren in een uitgebreid cohorte van HSN-patiënten. Dit leidt tot een verbeterde genetische raadgeving, geeft meer inzicht in het onderliggende ziektemechanisme en maakt het mogelijk mutaties te selecteren voor verder functioneel onderzoek. Het tweede doel van mijn project is de identificatie van nieuwe genen voor HSN. Hiervoor worden functionele en positionele kandidaatgenen gescreend.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Rotthier Annelies

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Jordanova Albena
• Mandaathouder: Gonçalves Ricardo

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Distale hereditaire motorische neuropathiëen (distale HMN) zijn genetisch en klinisch heterogene aandoeningen van het perifeer zenuwstelsel (PZS). Recent vonden we pathogene mutaties in twee kleine heat shock proteïnes HSP22 en HSP27 als oorzaak voor distale HMN. Dit project heeft als doelstellingen: 1. Genotype-fenotype correlaties uitvoeren in distale HMN en andere erfelijke aandoeningen van het PZS, 2. Associatiestudies van HSP22 en HSP27 als risico of protectieve factoren voor amyotrofe lateraal sclerose (ALS), 3. Functioneel onderzoek van HSP22 en HSP27 mutaties, 4. Aanmaak van transgene muizen door overexpressie van specifieke HSP22 en HSP27 mutaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het lopende FWO onderzoeksproject (G.0411.05, 2005-2008) onderzoeken we de moleculaire en functionele genetische aspecten van genen betrokken in erfelijke perifere zenuwaandoeningen. Dit nieuwe onderzoeksproject (2006-2009) heeft echter als doel het functioneel onderzoek uit te breiden met de studie van transgene muismodellen voor CMT2B en distale HMN type II. CMT2B en distale HMN type II vormen twee extreme fenotypes waarbij in CMT2B vooral de sensorische neuronen aangetast zijn, terwijl in distale HMN II de motorische neuronen betrokken zijn. Voor beide fenotypes werden in onze onderzoeksgroep de ziekteverwekkende genen geYdentificeerd; RAB7 voor CMT2B, en HSP22/HSP27 voor distale HMN type II. Muismodellen zijn essentieel voor het bestuderen van de pathologische mechanismen, zoals neurodegeneratie, en het bestuderen van magelijke therapeutica voar erfelijke perifere neuropathieen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Distale hereditaire motorische neuropathieën (distale HMN) zijn klinisch en genetisch heterogeen. Acht verschillende loci voor autosomaal dominante en recessieve distale HMN zijn gekend, maar er werden tot nu toe slechts drie genen geïdentificeerd. In onze onderzoeksgroep werden er recent in distale HMN-II families missense mutaties gevonden in een nieuw gen. Het is momenteel niet gekend wat de relatieve bijdrage is van mutaties in deze genen. Daarom zullen we mutatieanalyse uitvoeren in families en geïsoleerde patiënten met een distaal HMN fenotype. Hierdoor kunnen we de relatieve frequentie van mutaties in deze genen bepalen in distale HMN en nieuwe mutaties in deze genen detecteren. Deze mutatieanalyse zal uitgebreid worden naar andere fenotypes, in het bijzonder hereditaire motorische en sensorische neuropathieën (HMSN-II), waardoor we eveneens kunnen nagaan of mutaties in deze genen gecorreleerd zijn met een specifiek fenotype of dat deze genen eerder betrokken zijn in een breder ziektespectrum. Gezien we een directe associatie hebben aangetoond tussen het nieuwe gen en een motorische aandoening (distale HMN-II), zullen we nagaan of bepaalde genetische variaties bijdragen tot andere motorische aandoeningen. We zullen nagaan of genetische variaties kunnen bijdragen tot het ziekteproces van amyotrofe lateraal sclerose (ALS) en deze het risico voor de ziekte kunnen wijzigen. Tenslotte bestaan er distale HMN families waarin nog geen mutaties werden teruggevonden en die ook geen koppeling vertonen met de gekende loci. Deze vertegenwoordigen dan nieuwe genetische entiteiten, waarvan de loci en de betrokken genen nog in kaart gebracht moeten worden. De kennis van deze genetische componenten is noodzakelijk om een volledig beeld te krijgen van de pathogene mechanismen die verantwoordelijk zijn voor distale HMN.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Dierick Ines

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Jordanova Albena

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Distale hereditaire motorische neuropathieën (distale HMN) zijn zuivere motorische aandoeningen van het perifere zenuwstelsel. De ziekte resulteert in een ernstige verzwakking en atrofie van de distale spieren van de ledematen. Tot hier toe werden acht verschillende loci en drie genen geïdentificeerd voor autosomaal dominante en recessieve distale HMN: glycyl tRNA synthetase (GARS) voor distale HMN-V, immunoglobulin µ-binding protein 2 (IGHMBP2) voor distale HMN-VI en dynactin 1 (DCTN1) voor distale HMN-VII (Publicaties 12). In 1996, werd de locus voor autosomaal dominante distale HMN-II gelokaliseerd op chromosoom 12q24.3 aan de hand van een Belgische familie (CMT-M). Er werd een 5Mb clone contig van het distale HMN-II interval opgesteld (Publicatie 2), en door mutatieanalyse werden 21 kandidaat-genen uitgesloten (Publicaties 3,5). Een tweede, distale HMN- II familie uit Tsjechië (CMT-196) liet toe het koppelingsinterval significant te verkleinen tot 1.7 Mb. Hierdoor kon het aantal kandidaat-genen beperkt worden tot 9 gekende genen (Publicaties 11). Wij vonden recent in twee small heat shock proteïnes (HSPB8, HSPB1) mutaties verantwoordelijk voor distale HMN-II en CMT2F (Publicaties 8,11). Daarnaast hebben we bijgedragen tot het vinden van mutaties in andere genen voor distale HMN namelijk Senataxin en het Bernadelli Seip Congenital Lipodystrophy 2 gen (Publicaties 9,10). Recent onderzoek heeft aangetoond dat mutaties in sommige van deze genen niet enkel resulteren in een zuiver motorische neuropathie van het distale HMN type, maar ook in erfelijke motorische en sensorische neuropathieën, waarbij er ook een aantasting van de sensorische neuronen voorkomt (Publicaties 6,8). Mijn specifieke bijdrage tot het onderzoek is de identificatie van het HSPB8 gen. Ik heb de mutaties die verantwoordelijk voor distale HMN-II gevonden. Ik heb ook de in vitro cellulaire studies met HSPB8 en HSPB1 mutaties uitgevoerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen we de gevolgen van HSP22 en HSP27 mutaties onderzoeken door middel van moleculaire en cellulaire studies. We hebben reeds aangetoond dat mutaties in HSP22 leiden tot aggregaten in celculturen (2). Aan de hand van co-localisatie en co-immunoprecipitatie experimenten met merkers voor mitochondrieën en apoptose, zullen we nagaan of deze aggregaten specificiek gelokaliseerd zijn in mitochondria en de caspase cascade beïnvloeden. We zullen eveneens onderzoeken of mutaties in HSP22 de p38MAPK pathway inhiberen of activeren. Indien we apoptose waarnemen, zullen we nagaan of apoptose caspase afhankelijk is of niet. Verder zullen we de nucleaire fragmentatie nagaan. We gaan ook de interactie van de HSP mutanten bestuderen met andere proteïnes zoals: actine en neurofilament en verder zullen we de fosforylatie capaciteit van mutante HSP proteïnen onderzoeken. Deze experimenten zijn belangrijk voor het onderzoek naar celdood en chaperone activiteit van de HSP mutanten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ons project heeft al doel een moleculaire genetische en functionele studie van 2 kleine heat shock proteïnes (HSP22, HSP27) in dewelke mutaties geassocieerd zijn met erfelijke distale motorische zenuwaandoeningen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject zal leiden tot een uitgebreide moleculair genetische analyse van genen betrokken in erfelijke perifere zenuwaandoeningen waardoor we ongetwijfeld meer inzicht zullen krijgen in het onderliggend ziektemechanisme van motorische en/of sensorische aandoeningen. In de eerste plaats zal de kennis van meerdere mutaties in deze genen leiden tot een verbeterde genetische raadgeving en DNA-diagnostiek. Een uitgebreide mutatieanalyse zal eveneens genotype-fenotype correlaties toelaten. Dit is tevens van belang om specifieke mutaties te selecteren voor verder functioneel onderzoek. Een toenemende functionele kennis draagt dan verder bij tot het onderzoek naar een mogelijke therapeutische interventie. De kennis van nieuwe genetische componenten in deze aandoeningen is dan ook noodzakelijk om een volledig beeld te krijgen in de pathogene mechanismen van het perifeer zenuwstelsel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Co-promotor: Nelis Eva

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit GSKE project beogen we nieuwe genen te identificeren waarin een mutatie aanleiding geeft tot gekende of nieuwe vormen van erfelijke perifere neuropathieën. Verder is het belangrijk het effect van deze mutaties te bestuderen in cellijnen en diermodellen. Mutaties in verschillende genen kunnen resulteren in vergelijkbare fenotypes wat er op wijst dat complexe interacties moeten bestaan tussen de betrokken proteïnes. De identificatie van bij ziekte betrokken genen is een eerste stap tot het beter begrijpen van de fundamentele biologische en biochemische processen in het perifeer zenuwstelsel. De kennis van structuur en functie van deze genen zal ook van groot belang zijn voor de classificatie van perifere neuropathieën en voor het bepalen van de onderliggende moleculaire pathomechanismen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van dit project is de moleculair genetische en functionele karakterisatie van ARHGEF10 (muis homoloog Gef1 0) .We beogen dit te doen op de volgende manier: 1) Genotype/fenotype correlaties: Door mutatieanalyse van ARHGEF1 0 in families en geisoleerde patienten met een perifere neuropathie hopen we additionele mutaties te vinden. Zo kunnen we nagaan of ARHGEF1 0 gecorreleerd is met het specifieke fenotype van CMT -54 of dat ARHGEF10 betrokken is in een breder ziektespectrum. Bovendien kunnen nieuwe mutaties functioneel belangrijke domeinen aanduiden. 2) Additionele expressie studies van Gef10: Op dit moment zijn er slechts gegevens over de expressie van het Gef1 0 gen op embryonaal niveau. Daarom zullen er immunohistochemische en in situ hybridisatie experimenten worden uitgevoerd op adulte wild-type (WT) muizen. Deze kennis vormt dan een basis voor de histomorfologische en fenotypische analyse van de Gef10-/- muis. 3) Genereren van een 'gefloxte' Gef10 muis voor conditionele gen deletie: Om de in vivo functie van Gef10 verder te bestuderen, zullen we een LoxP-geflankeerd Gef10 muismodel creeren (Gef10f1/f1). Na kruising met een 'deleter' muis kan een totale knockout verkregen worden. Bovendien geeft deze Igefloxte' muis de mogelijkheid om de Gef10 functie te bestuderen in een weefselspecifieke, tijdsgelimiteerde of induceerbare manier, afhankelijk van het type Cre-muis dat wordt gebruikt. 4) Fenotypische karakteristie van totale Gef10 knockout muizen: Indien de Gef10-/- muizen levensvatbaar zijn, zal de fenotypische karakterisatie zich in eerste instantie richten op het perifere zenuwstelsel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Verhoeven Kristien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Distale hereditaire motorische neuropathieën (distale HMN) zijn klinisch en genetisch heterogeen. Acht verschillende loci voor autosomaal dominante en recessieve distale HMN zijn gekend, maar er werden tot nu toe slechts drie genen geïdentificeerd. In onze onderzoeksgroep werden er recent in distale HMN-II families missense mutaties gevonden in een nieuw gen. Het is momenteel niet gekend wat de relatieve bijdrage is van mutaties in deze genen. Daarom zullen we mutatieanalyse uitvoeren in families en geïsoleerde patiënten met een distaal HMN fenotype. Hierdoor kunnen we de relatieve frequentie van mutaties in deze genen bepalen in distale HMN en nieuwe mutaties in deze genen detecteren. Deze mutatieanalyse zal uitgebreid worden naar andere fenotypes, in het bijzonder hereditaire motorische en sensorische neuropathieën (HMSN-II), waardoor we eveneens kunnen nagaan of mutaties in deze genen gecorreleerd zijn met een specifiek fenotype of dat deze genen eerder betrokken zijn in een breder ziektespectrum. Gezien we een directe associatie hebben aangetoond tussen het nieuwe gen en een motorische aandoening (distale HMN-II), zullen we nagaan of bepaalde genetische variaties bijdragen tot andere motorische aandoeningen. We zullen nagaan of genetische variaties kunnen bijdragen tot het ziekteproces van amyotrofe lateraal sclerose (ALS) en deze het risico voor de ziekte kunnen wijzigen. Tenslotte bestaan er distale HMN families waarin nog geen mutaties werden teruggevonden en die ook geen koppeling vertonen met de gekende loci. Deze vertegenwoordigen dan nieuwe genetische entiteiten, waarvan de loci en de betrokken genen nog in kaart gebracht moeten worden. De kennis van deze genetische componenten is noodzakelijk om een volledig beeld te krijgen van de pathogene mechanismen die verantwoordelijk zijn voor distale HMN.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Dierick Ines

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dominant Intermediaire Charcot-Marie-Tooth (DI-CMT) is een genetische en fenotypische variant van de ziekte van CMT gekarakteriseerd door intermediaire zenuwgeleidingen en histologische evidentie voor zowel axonale als demyeliniserende kenmerken. De eerste locus voor DI-CMT werd gelokaliseerd op chromosoom 10q24.1-q25.1 in een Italiaanse familie (DI-CMTA) en de tweede locus werd gelokaliseerd op 19p12-p13.2 in een Australische familie (DI-CMTB). Tot op heden werden er nog geen genen voor DI-CMT gevonden. Wij lokaliseerden een nieuwe en derde DI-CMTC locus op 1p34-p35 in twee niet-verwante families uit Bulgarije en de USA. Haplotype analyse in beide families liet toe het DI-CMTC gen binnen een 6.3 cM koppelingsinterval te lokaliseren op de korte arm van chromosoom 1. Dit project heeft als doel het gen voor DI-CMTC te vinden. Door genetische analyse van deze twee families zullen we het gebied fijnlokaliseren via in silico kloneringstechnieken. Bijkomende families zullen onderzocht worden op koppeling met DI-CMTC. Positionele en functionele kandidaatgenen zullen onderzocht worden via DNA sequentiebepaling. Nucleaire families en geïsoleerde patiënten met een vergelijkbaar fenotype zullen onderzocht worden op pathogene mutaties. Gedetailleerde klinische en electrofysiologische data zijn reeds ter beschikking van beide families en worden gebruikt voor de genotype-fenotype correlaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Jordanova Albena
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Co-promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De studie heeft als doel de moleculaire genetische defecten te karateriseren voor gekende genen en de identificatie van nieuwe loci en genen, die verantwoordelijk zijn voor erfelijke perifere neuropathieën en aanverwante aandoeningen door middel van een populatiestudie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Mandaathouder: Jordanova Albena

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 2B is een erfelijke aandoening van het perifere zenuwstelsel, gekenmerkt door verlies van gevoel in voeten en onderbenen, met slecht-genezende ulceraties en soms noodzaak tot amputaties als gevolg. Deze aandoening wordt veroorzaakt door missense mutaties in RAB7, een monomeer GTPase van de RAS-superfamilie dat vooral voorkomt op lysosomen en late endosomen. In dit project trachten we de functie van RAB7 in neuronen te achterhalen en de wijze waarop twee missense mutaties (Leu129Phe en Val162Met) in RAB7 verantwoordelijk zijn voor de klinische verschijnselen in CMT2B. Hiervoor voeren we in vitro onderzoek uit in neuronale cellen (ondermeer immunofluorescentie), maken we een muismodel voor CMT2B en zullen we tenslotte moleculaire partners van Rab7 opsporen met behulp van Yeast-two Hybrid. Parallel met de rest van het onderzoek wordt mutatieanalyse van RAB7, en ook van genen voor geassocieerde proteïnen, uitgevoerd in patiënten met een perifere neuropathie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Coen Katrien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Irobi-Devolder Joy

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De erfelijke perifere neuropathieën zijn zowel klinisch als genetisch zeer heterogeen. Dit project heeft als doel de identificatie en karakterisatie van nieuwe genen en pathogene mutaties verantwoordeljk voor erfelijke perifere neuropathieën. Dit zal leiden tot een beter inzicht in de neurobiologische aspecten van het perifeer zenuwstelsel en biedt nieuwe mogelijkheden voor DNA diagnostiek en genotype/fenotype correlaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Mandaathouder: Nelis Eva

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft tot doel differentieel geëxpresseerde genen te identificeren in motorneuronen (ventrale hoorn cellen van het ruggemerg) en in sensorische neuronen (neuronen in de dorsale wortel ganglia, DRG) met behulp van een screeningstechniek, de suppressieve substractiehybridisatie (SSH). Functionele analyse geeft inzicht in biologische processen die aan de basis liggen van de verschillen tussen motorische en sensorische neuronen. Hierdoor kunnen moleculaire mechanismen die aanleiding geven tot verschillen in motorische of sensorische neuronale degeneratie opgehelderd worden. Differentieel geëxpresseerde genen vormen dan ook ideale kandidaatgenen voor erfelijke perifiere neuropathieën aangezien zij selectief motorische of sensorische neuronen kunnen aantasten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Mandaathouder: Verpoorten Nathalie

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verhoeven Kristien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit FWO project beogen we naast het identificeren van genen en mutaties in erfelijke perifere zenuwziekten, ook de biologie van het perifeer zenuwstelsel te ontrafelen. Het identificeren van ziekteverwekkende mutaties in nieuwe genen is essentieel voor de ontwikkeling van DNA diagnostiek ter vervanging van ingrijpende diagnostische methoden. DNA diagnostiek is verder van belang voor erfelijkheidsadvies, prenatale and pre-implantatie diagnostiek. Genotype-fenotype correlaties in patiënten laten toe het biologisch effect van mutaties op het menselijk organisme te bestuderen. Diermodellen kunnen gebruikt worden voor het ontwikkelen van therapeutische benaderingen zoals farmacologische toepassingen (gebruik van zenuw-groeifactoren) en gentherapie in erfelijke en verworven perifere neuropathieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Co-promotor: Nelis Eva

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel genen en de gendefecten op te sporen die aan de basis liggen van erfelijke ulcero-mutilerende perifere neuropathieën. Twee ziekteloci werden beschreven voor ulcero-mutilerende perifere zenuwaandoeningen, HSN type I op chromosoom 9q22.1-q22.3 en CMT2B (HMSN type IIB) op chromosoom 3q13-22, maar de betrokken genen zijn nog niet gekend. Wij beschikken over vijf grote families met ulcero-mutilerende neuropathiën. In drie van deze families is koppeling aangetoond met de CMT2B locus. In de overige twee families werd geen koppeling gevonden met de bestaande loci en zal getracht worden om via een genomische zoektocht de betrokken gendefecten te lokaliseren. Uit het CMT2B kandidaatgebied op chromosoom 3q13-q22, zullen positionele en functionele kandidaatgenen en EST`s worden geselecteerd. Vervolgens zullen deze kandidaatgenen worden onderzocht op de aanwezigheid van pathogene mutaties. Indien er pathogene mutaties worden aangetroffen in een van deze kandidaatgenen zal de segregatie van deze mutatie worden nagegaan in de families en geisoleerde patiënten met ulcero-mutilerende neuropathiën. Genotype- fenotype correlaties zullen worden gemaakt op basis van klinische, neurofysiologische en neuropathologische gegevens. Tenslotte plannen we een functionele analyse van de betrokken genen door middel van biologische systemen met aandacht voor terapeutische mogelijkheden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: De Jonghe Peter
• Mandaathouder: Verhoeven Kristien

Onderzoeksgroep(en)

• Perifere Neuropathieën

Project type(s)

• Onderzoeksproject