Onderzoek Dorien Schepers

Abstract

Verstoorde TGFß signalisatie is betrokken in aandoeningen met thoracale aorta aneurysma en dissectie (TAAD) zoals Loeys-Dietz syndroom (LDS). Pathogene varianten in genen die coderen voor componenten van de TGFß signalisatie pathway zijn hiervoor verantwoordelijk, maar het exacte mechanisme waardoor deze varianten resulteren in TAAD is nog niet gekend. Aangezien in TAAD voornamelijk de aorta media is aangetast, worden afwijkingen van de gladde spiercellen (VSMC) hier doorgaans voor verantwoordelijk gehouden. De rol van endotheel cellen (EC) wordt hierbij vaak genegeerd. Ontregelde endotheel stikstofoxide (NO) signalisatie draagt ook bij tot aneurysma ontwikkeling, maar de link met TGFß signalisatie blijft vaag. In dit project zullen we de TGFß paradox ophelderen en het effect onderzoeken van verstoorde TGFß signalisatie op NO regulatie door in vivo fluorescente light sheet imaging in zebravis. We zullen een innovatieve EC en VSMC specifieke fluorescente TGFß reporter gebruiken om TGFß signalisatie in real time te bestuderen in een Tgfb2 knockout zebravislijn. Vervolgens zullen we, aan de hand van een nieuwe genetisch gecodeerde eNO probe (geNOps), onderzoeken hoe verstoorde TGFß signalisatie NO regulatie beïnvloedt door real time in vivo imaging. Tot slot zullen we nieuwe therapeutische doelwitten identificeren door single-cell RNA sequencing uit te voeren op de nieuwe ontwikkelde zebravislijnen, wat ons dichter brengt bij een curatieve therapie voor levensbedreigende TAAD.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Mandaathouder: Verbiest Justine

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verstoorde TGF-β signalisatie is betrokken in aandoeningen met thoracale aorta aneurysma en dissectie (TAAD) zoals Loeys-Dietz syndroom (LDS). Pathogene varianten in genen die coderen voor componenten van de TGF-β signalisatie pathway zij hiervoor verantwoordelijk, maar het exacte mechanisme waardoor deze varianten resulteren in TAAD is nog niet gekend. Aangezien in TAAD voornamelijk de aorta media is aangetast, worden afwijkingen van de gladde spiercellen (VSMC) hier doorgaans voor verantwoordelijk gehouden. De rol van endotheel cellen (EC) wordt hierbij vaak genegeerd. In dit project zal ik de TGF-β paradox ophelderen door in vivo fluorescente light sheet imaging in zebravis. Ik zal een innovatieve EC en VSMC specifieke fluorescente TGF-β reporter gebruiken om TGF-β signalisatie in real time te bestuderen in een Tgfb2 knockout zebravislijn. Opheldering van de exacte pathomechanimsen zal on dichter brengen bij een curatieve therapie voor levensbedreigende TAAD.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verstoorde TGF-ß signalisatie is betrokken in aandoeningen met thoracale aorta aneurysma en dissectie (TAAD) zoals Loeys-Dietz syndroom (LDS). Pathogene varianten in genen die coderen voor componenten van de TGF-ß signalisatie pathway zijn hiervoor verantwoordelijk, maar het exacte mechanisme waardoor deze varianten resulteren in TAAD is nog niet gekend. Aangezien in TAAD voornamelijk de aorta media is aangetast, worden afwijkingen van de gladde spiercellen (VSMC) hier doorgaans voor verantwoordelijk gehouden. De rol van endotheel cellen (EC) wordt hierbij vaak genegeerd. Ontregelde endotheel stikstofoxide (NO) signalisatie draagt ook bij tot aneurysma ontwikkeling, maar de link met TGF-ß signalisatie blijft vaag. In dit project zal ik de TGF-ß paradox ophelderen en het effect onderzoeken van verstoorde TGF-ß signalisatie op NO regulatie door in vivo fluorescente light sheet imaging in zebravis. Ik zal een innovatieve EC en VSMC specifieke fluorescente TGF-ß reporter gebruiken om TGF-ß signalisatie in real time te bestuderen in een Tgfb2 knockout zebravislijn. Vervolgens zal ik, aan de hand van een nieuwe genetisch gecodeerde eNO probe (geNOps), onderzoeken hoe verstoorde TGF-ß signalisatie NO regulatie beïnvloedt door real time in vivo imaging. Tot slot zal ik nieuwe therapeutische doelwitten identificeren door RNA sequencing uit te voeren op de nieuwe ontwikkelde zebravislijnen, wat ons dichter brengt bij een curatieve therapie voor levensbedreigende TAAD.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Mandaathouder: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

COL4A1- en COL4A2-gerelateerde aandoeningen veroorzaken een breed spectrum aan verschijnselen, zoals afwijkende hersenontwikkeling, hersenbloedingen of alle leeftijden, aneurysmata (lokale verwijdingen) van de hersenbloedvaten, maar ook oog- en nierafwijkingen. Ook werd COL4A1 recent geïdentificeerd als een genetische modifier in Marfan syndroom. We bestudeerden daarom de aanwezigheid van varianten in COL4A1 en COL4A2 in twee patiëntcohorten: een cerebrale parese cohort (CP) en een TAA (thoracaal aora aneurysma) cohort. Dit leidde tot een specifieke interesse in het COL4A2 NC1-domein. Een burden analyse een statistisch significante overrepresentatie van COL4A2 NC1-domein varianten in ons CP-cohort. Verder identificeerden we de COL4A2 variant p.Arg1662His, gelegen in het NC1-domein, in 3 TAA patiënten en 3 CP patiënten van Marokkaanse afkomst, 5 maal in combinatie met de variant p.Met1355Thr, gelegen in het triple helix domein. Deze bevinding suggereert dat dit mogelijk een "risico haplotype" is. De p.Arg1662His variant bleek tevens significant overgerepresenteerd in de Marokkaanse patiënten in onze cohorten in vergelijking met een Marokkaanse controlecohort. We zullen de cellulaire effecten van NC1-varianten bestuderen in fibroblasten van patiënten om (1) de aanwezigheid van endoplasmatisch reticulum stress en de activatie van de unfolded protein response te bestuderen en (2) veranderingen in de Akt-FAK-mTOR signaling en expressie van procaspase 8 en 9 te bestuderen. De fibroblasten werden verzameld van patiënten met (1) de COL4A2 variant p.Arg1662His, (2) de COL4A2 variant p.Arg1662His in combinatie met de COL4A2 variant p.Met1355Thr en (3) de pathogene COL4A2 p.Gly1353Ala variant als positieve controle. Drie wildtype fibroblastenlijnen worden meegenomen als negatieve controles. Ten tweede zullen we een zebravismodel ontwikkelen om de effecten van COL4A2 NC1 varianten te bestuderen. We beginnen met het inbrengen van de pathogene COL4A2 p.Gly1353Ala variant gebruikmakend van CRISPR/ Cas9 technologie. We zullen het effect op de ontwikkeling van de zebravis bestuderen in een vis met fluorescerende bloedvaten om abnormale bloedvatvorming gemakkelijk te visualiseren. We zullen de aanwezigheid van hersenbloedingen, veranderingen in bewegingspatroon en in de basale membraan, een structuur die de bloedvatwand stabiliseert, bestuderen, alsook de diameter van de aorta meten. Wanneer een betrouwbare read-out wordt geïdentificeerd, zullen we het effect van de COL4A2 NC1 varianten in het zebravismodel bestuderen. Dit project is het eerste dat de bijdrage van specifieke COL4A2 NC1-domein varianten aan humane ziektebeelden bestudeerd. Wanneer functionele studies een pathogeen effect zouden ondersteunen, zou dit het eerste risico-haplotype in COL4A2 zijn dat geassocieerd is met cerebrale en vasculaire pathologie. Dit is een belangrijke bevinding in het tijdperk van gepersonaliseerde geneeskunde. Ook nieuw is de ontwikkeling van een zebravismodel om functionele effecten van COL4A2 varianten te bestuderen gebruik makend van CRISPR/Cas9 technologie. Met dit model zouden aanvullende varianten van onbekende betekenis in COL4A2 in cerebrovasculaire aandoeningen en TAA bestudeerd kunnen worden. Ook kan het gebruikt worden voor het bestuderen van pathogene mechanismen in verschillende typen COL4A2-mutaties. Dit draagt bij aan het identificeren van potentiële therapeutische strategieën. Verder zou het model geschikt zijn om potentiële therapeutische strategieën in vivo te testen, waarbij het therapeutisch effect gemonitord kan worden en ongewenste bijwerkingen kunne worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meuwissen Marije
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Mandaathouder: Nemegeer Merlijn

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plotse hartdood wordt bij jonge mensen voornamelijk veroorzaakt door overerfbare hartziekten. Mutaties in genen die zorgen voor een normaal hartritme, liggen hier vaak aan de basis. Eén van deze hartziekten is catecholaminergische polymorfe ventriculaire tachycardie (CPVT), welke gekenmerkt wordt door abnormale calcium signalisatie in het hart. Zowel in de literatuur als in onze eigen cardiogenetica kliniek, zijn er verschillende CPVT families geïdentificeerd met een onzeker overervingspatroon. Om de gevolgen te onderzoeken van een mutatie waarbij een splice site effect wordt verwacht, zal ik een Minigene-assay uitvoeren. Ik heb reeds een zebravislijn ontwikkeld waarbij de cardiale elektrische en chemische calciumstromen worden omgezet naar fluorescente lichtsignalen. Dit laat ons toe cardiale actiepotentialen en calcium stromen in vivo te bekijken. Aan de hand van CRISPR/Cas9, heb ik eveneens een casq2 knock-out zebravismodel voor CPVT ontwikkeld. Door humaan CASQ2 tot overexpressie te brengen in dit zebravismodel, ofwel alleen ofwel in combinatie met wildtype mRNA, zal ik zowel de humaan homozygote als heterozygote status kunnen onderzoeken. Met mijn assay zal ik de CPVT mechanismen in deze families kunnen blootleggen, de resultaten van de genetische testen kunnen verduidelijken en hierdoor dus bijdragen tot een verbeterde diagnostische screening voor overerfbare hartziekten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Brugada syndroom (BrS) is een erfelijke hartritmestoornis die tot plotse hartdood kan leiden. BrS is verantwoordelijk voor 12% van de gevallen van plotse hartdood, vaak op jonge leeftijd (< 40 jaar oud). Screening met huidige diagnostische genen panels kan slechts in circa 30% procent van de BrS patiënten de ziekteveroorzakende genetische mutatie identificeren. Desondanks worden met deze testen vaak genetische varianten met onbekende betekenis (VUS) gevonden. Helaas is er een gebrek aan functionele studiemodellen die kunnen voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is. Daarom zal ik in mijn project twee "proof-of-concept" modellen ontwikkelen voor een gekende ziekteveroorzakende BrS mutatie in het CACNA1C gen: een hartspiercel model uit humane stamcellen en een vooruitstrevend transgeen zebravismodel met fluorescente indicatoren in het hart. Door deze functioneel te karakteriseren met innovatieve elektrofysiologische en beeldvormingstechnieken, kan ik op celniveau en in het volledig hart het effect van deze mutatie en zijn bijdrage tot de ziekte analyseren. Na deze validatie zal ik dezelfde strategie toepassen om het functionele effect van twee VUSsen, geïdentificeerd in twee BrS patiënten, te achterhalen. Deze vernieuwende studiemodellen en technieken zullen het mogelijk maken om accuraat te voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is, waardoor artsen meer specifieke risicoanalyse en preventie strategieën zullen kunnen toepassen voor hartritmestoornissen in de toekomst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Alaerts Maaike
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Labro Alain
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Co-promotor: Snyders Dirk
• Mandaathouder: Vandendriessche Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plotse hartdood wordt bij jonge mensen voornamelijk veroorzaakt door overerfbare hartziekten. Mutaties in genen die zorgen voor een normale hartslag, liggen hier vaak aan de oorzaak. Er zijn reeds verschillende genen geïdentificeerd die plotse hartdood veroorzaken. Maar voor een groot deel van de patiënten, zijn de genetische test niet conclusief omdat er een genetische variant met ongekende betekenis wordt geïdentificeerd (zogenaamde VUS). In dit project, wil ik een nieuwe model ontwikkelen om het effect van deze mutaties op het hart in vivo te bestuderen. Hiervoor zal ik een nieuwe zebravislijn ontwikkelen waarbij de elektrische signalen en chemische calcium signalen in het hart worden omgezet naar fluorescente licht signalen. Zebravissen zijn de eerste dagen van hun leven doorzichtig waardoor dit diermodel zich er perfect toe leent om deze signalen te visualiseren in vivo. Ik zal het nieuwe ontwikkelde zebravismodel gebruiken om één specifieke cardiale aandoening beter te begrijpen, namelijk catecholaminergische polymorfische ventriculaire tachycardie (CPVT). Deze aandoening wordt gekenmerkt door abnormale calcium signalisatie in het hart waardoor mijn methode uiterst geschikt is om CPVT te bestuderen. Zowel in de literatuur als in onze eigen Cardiogenetica Kliniek, zijn reeds verschillende CPVT families geïdentificeerd met een onduidelijk overerfpatroon. Met mijn assay zal ik de mechanismen van CPVT in deze families kunnen blootleggen, de resultaten van de genetische testen kunnen verduidelijken en hierdoor dus bijdragen tot een verbeterde diagnostische screening voor CPVT.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Alaerts Maaike
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Mandaathouder: Sieliwonczyk Ewa

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

"Inherited Cardiac Arrhythmia" (ICA) vormt een groep van genetische aandoeningen waarbij de patiënten abnormale en potentieel dodelijke ritmestoornissen vertonen. Deze episoden zijn dikwijls niet-symptomatisch, maar kunnen tot bewustzijnsverlies en plotse dood leiden. Momenteel zijn meer dan 50 ICA-genen gekend. Met de 'next generation sequencing' technologie is het nu mogelijk om al deze genen simultaan in meerdere ICA patienten te analyseren. Deze methode identificeert duidelijke ziekteverwekkende genafwijkingen. Daartegenover staat dat het stijgend aantal betrokken genen (wegens beter mechanistisch inzicht in 'modifier' genen en polymorfismen) ons confronteert met een toenemend aantal genetische varianten waarvan de causaliteit onduidelijk is (variants of unknown significance, VUS); dit vormt een nieuwe uitdaging voor behandeling van de ICA patiënten. Het doel van dit project is een 'tool' te ontwikkelen die toelaat de functionele impact van deze VUS te bepalen. Wij zullen een zebravis model ontwikkelen waarin de electrische activiteit van het hart gedetecteerd wordt via van fluorescente signalen. Vermits de zebravis doorzichtig is tijdens de vroege ontwikkelling, laat deze methode toe om de activiteit 'in vivo' te observeren met exceptionele resolutie. Na validatie van deze tool met gekende pathogene mutaties, zullen we de method toepassen op het toenemend aantal VUS. Deze nieuwe aanpak zal de clinici toelaten een specifiek gepersonaliseerde geneeskunde aan te bieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Snyders Dirk
• Co-promotor: Labro Alain
• Co-promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Experimentele Neurobiologie Groep (ENU)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plotse hartdood wordt bij jonge mensen voornamelijk veroorzaakt door overerfbare hartziekten. Mutaties in genen die zorgen voor een normale hartslag, liggen hier vaak aan de oorzaak. Er zijn reeds verschillende genen geïdentificeerd die plotse hartdood veroorzaken. Maar voor een groot deel van de patiënten, zijn de genetische test niet conclusief omdat er een genetische variant met ongekende betekenis wordt geïdentificeerd (zogenaamde VUS). In dit project, wil ik een nieuwe model ontwikkelen om het effect van deze mutaties op het hart in vivo te bestuderen. Hiervoor zal ik een nieuwe zebravislijn ontwikkelen waarbij de elektrische signalen en chemische calcium signalen in het hart worden omgezet naar fluorescente licht signalen. Zebravissen zijn de eerste dagen van hun leven doorzichtig waardoor dit diermodel zich er perfect toe leent om deze signalen te visualiseren in vivo. Ik zal het nieuwe ontwikkelde zebravismodel gebruiken om één specifieke cardiale aandoening beter te begrijpen, namelijk catecholaminergische polymorfische ventriculaire tachycardie (CPVT). Deze aandoening wordt gekenmerkt door abnormale calcium signalisatie in het hart waardoor mijn methode uiterst geschikt is om CPVT te bestuderen. Zowel in de literatuur als in onze eigen Cardiogenetica Kliniek, zijn reeds verschillende CPVT families geïdentificeerd met een onduidelijk overerfpatroon. Met mijn assay zal ik de mechanismen van CPVT in deze families kunnen blootleggen, de resultaten van de genetische testen kunnen verduidelijken en hierdoor dus bijdragen tot een verbeterde diagnostische screening voor CPVT.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Brugada syndroom (BrS) is een erfelijke hartritmestoornis die tot plotse hartdood kan leiden. BrS is verantwoordelijk voor 12% van de gevallen van plotse hartdood, vaak op jonge leeftijd (< 40 jaar oud). Screening met de huidige diagnostische genen panels kan slechts in circa 30% procent van de BrS patiënten de ziekteveroorzakende genetische mutatie identificeren. Desondanks worden met deze testen vaak genetische varianten met onbekende betekenis (VUS) gevonden. Helaas is er een gebrek aan functionele studiemodellen die kunnen voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is. Daarom zal ik in mijn project twee "proof-of-concept" modellen ontwikkelen voor een gekende ziekteveroorzakende BrS mutatie in het CACNA1C gen: een hartspiercel model uit humane stamcellen en een vooruitstrevend transgeen zebravis model met fluorescente indicatoren in het hart. Door deze modellen functioneel te karakteriseren met innovatieve beeldvormingstechnieken, kan ik op het niveau van de cel en in het volledig hart het effect van deze mutatie analyseren en zo zijn bijdrage tot de ziekte evalueren. Na deze validatie, zal ik dezelfde strategie toepassen om het functionele effect van twee VUSsen, geïdentificeerd in twee BrS patiënten, te achterhalen. Deze vernieuwende studiemodellen en technieken zullen het mogelijk maken om accuraat te voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is, waardoor behandelaars meer specifieke risicoanalyse en preventie strategieën zullen kunnen toepassen in de toekomst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Alaerts Maaike
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Mandaathouder: Vandendriessche Bert

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Overerfbare cardiale aritmieën (ICA), zoals lange QT syndroom (LQTS) en Brugada syndroom (BrS), zijn een groep van overerfbare aandoeningen waarbij patiënten een onregelmatig hartritme hebben (zogenaamde hartritmestoornissen). Deze zijn het gevolg van verstoorde elektrische dynamieken in het hart. Deze perioden kunnen onopgemerkt voorbij gaan maar kunnen ook leiden tot plotse cardiale dood. Tot op heden zijn er meer dan 50 genen beschreven die ICA kunnen veroorzaken. Dankzij de komst van de next generation sequeneringstechnologie is het mogelijk om al deze genen tegelijkertijd te testen in verschillende ICA patiënten in één experiment. Enerzijds laat dit ons toe om pathogene genetische veranderingen te identificeren, maar anderzijds heeft dit ons ook geconfronteerd met het feit dat het genoom een groot aantal genetische veranderingen bevat waarvoor het onzeker is of ze bijdragen tot het phenotype of niet (zogenaamde "varianten met ongekende betekenis"). Om deze reden is er een hoge nood aan een fysiologisch relevant functionele tool om de pathogeniteit van deze varianten te testen. Door twee state-of-the-art technieken te combineren, namelijk genetisch gecodeerde voltage indicatoren (GEVI) en enkel vlak verlichting microscopie (SPIM), hebben we een nieuwe tool ontwikkeld die ons toelaat om het cardiale conductiesysteem en zijn anatomische connectiviteit te bestuderen in zebravis aan een ongeziene resolutie. Door de elektrische signalen in het zebravishart om te zetten naar fluorescente signalen, zal ik aan de hand van deze tool actiepotentialen optisch kunnen mappen zowel in het volledige hart als op het niveau van de individuele cel. Dit laat me toe om de cardiale conductiesnelheid te bepalen en vertragingen in conductie op te sporen, wat dit een nieuwe en uiterst geschikte tool maakt om de elektro- en pathofysiologische mechanismen te onderzoeken van twee aritmie gerelateerde syndromen, LQTS en BrS. Uiteindelijk zal deze functionele test aangewend worden om de pathogeniteit te bepalen van genetische varianten met ongekende klinische betekenis en de mogelijk arrhytmogene bijwerkingen van geneesmiddelen te testen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Snyders Dirk
• Co-promotor: Knapen Dries
• Mandaathouder: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Experimentele Neurobiologie Groep (ENU)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plotse hartdood wordt bij jonge mensen voornamelijk veroorzaakt door overerfbare hartziekten. Mutaties in genen die zorgen voor een normale hartslag, liggen hier vaak aan de oorzaak. Er zijn reeds verschillende genen geïdentificeerd die plotse hartdood veroorzaken. Maar voor een groot deel van de patiënten, zijn de genetische test niet conclusief omdat er een genetische variant met ongekende betekenis wordt geïdentificeerd (zogenaamde VUS). In dit project, wil ik een nieuwe model ontwikkelen om het effect van deze mutaties op het hart in vivo te bestuderen. Hiervoor zal ik een nieuwe zebravislijn ontwikkelen waarbij de elektrische signalen en chemische calcium signalen in het hart worden omgezet naar fluorescente licht signalen. Zebravissen zijn de eerste dagen van hun leven doorzichtig waardoor dit diermodel zich er perfect toe leent om deze signalen te visualiseren in vivo. Ik zal het nieuwe ontwikkelde zebravismodel gebruiken om één specifieke cardiale aandoening beter te begrijpen, namelijk catecholaminergische polymorfische ventriculaire tachycardie (CPVT). Deze aandoening wordt gekenmerkt door abnormale calcium signalisatie in het hart waardoor mijn methode uiterst geschikt is om CPVT te bestuderen. Zowel in de literatuur als in onze eigen Cardiogenetica Kliniek, zijn reeds verschillende CPVT families geïdentificeerd met een onduidelijk overerfpatroon. Met mijn assay zal ik de mechanismen van CPVT in deze families kunnen blootleggen, de resultaten van de genetische testen kunnen verduidelijken en hierdoor dus bijdragen tot een verbeterde diagnostische screening voor CPVT.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Alaerts Maaike
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Mandaathouder: Sieliwonczyk Ewa

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Overerfbare cardiale aritmieën (ICA), zoals lange QT syndroom (LQTS) en Brugada syndroom (BrS), zijn een groep van overerfbare aandoeningen waarbij patiënten een onregelmatig hartritme hebben (zogenaamde hartritmestoornissen). Deze zijn het gevolg van verstoorde elektrische dynamieken in het hart. Deze perioden kunnen onopgemerkt voorbij gaan maar kunnen ook leiden tot plotse cardiale dood. Tot op heden zijn er meer dan 50 genen beschreven die ICA kunnen veroorzaken. Dankzij de komst van de next generation sequeneringstechnologie is het mogelijk om al deze genen tegelijkertijd te testen in verschillende ICA patiënten in één experiment. Enerzijds laat dit ons toe om pathogene genetische veranderingen te identificeren, maar anderzijds heeft dit ons ook geconfronteerd met het feit dat het genoom een groot aantal genetische veranderingen bevat waarvoor het onzeker is of ze bijdragen tot het phenotype of niet (zogenaamde "varianten met ongekende betekenis"). Om deze reden is er een hoge nood aan een fysiologisch relevant functionele tool om de pathogeniteit van deze varianten te testen. Door twee state-of-the-art technieken te combineren, namelijk genetisch gecodeerde voltage indicatoren (GEVI) en enkel vlak verlichting microscopie (SPIM), zal ik een nieuwe tool ontwikkelen die ons toelaat om het cardiale conductiesysteem en zijn anatomische connectiviteit te bestuderen in zebravis aan een ongeziene resolutie. Door de elektrische signalen in het zebravishart om te zetten naar fluorescente signalen, zal ik aan de hand van deze tool actiepotentialen optisch kunnen mappen zowel in het volledige hart als op het niveau van de individuele cel. Dit laat me toe om de cardiale conductiesnelheid te bepalen en vertragingen in conductie op te sporen, wat dit een nieuwe en uiterst geschikte tool maakt om de elektro- en pathofysiologische mechanismen te onderzoeken van twee aritmie gerelateerde syndromen, LQTS en BrS. Uiteindelijk zal deze functionele test aangewend worden om de pathogeniteit te bepalen van genetische varianten met ongekende klinische betekenis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Overerfbare cardiale aritmieën (ICA), zoals lange QT syndroom (LQTS) en Brugada syndroom (BrS), zijn een groep van overerfbare aandoeningen waarbij patiënten een onregelmatig hartritme hebben (zogenaamde hartritmestoornissen). Deze zijn het gevolg van verstoorde elektrische dynamieken in het hart. Deze perioden kunnen onopgemerkt voorbij gaan maar kunnen ook leiden tot plotse cardiale dood. Tot op heden zijn er meer dan 50 genen beschreven die ICA kunnen veroorzaken. Dankzij de komst van de next generation sequeneringstechnologie is het mogelijk om al deze genen tegelijkertijd te testen in verschillende ICA patiënten in één experiment. Enerzijds laat dit ons toe om pathogene genetische veranderingen te identificeren, maar anderzijds heeft dit ons ook geconfronteerd met het feit dat het genoom een groot aantal genetische veranderingen bevat waarvoor het onzeker is of ze bijdragen tot het phenotype of niet (zogenaamde "varianten met ongekende betekenis"). Om deze reden is er een hoge nood aan een fysiologisch relevant functionele tool om de pathogeniteit van deze varianten te testen. Door twee state-of-the-art technieken te combineren, namelijk genetisch gecodeerde voltage indicatoren (GEVI) en enkel vlak verlichting microscopie (SPIM), zal ik een nieuwe tool ontwikkelen die ons toelaat om het cardiale conductiesysteem en zijn anatomische connectiviteit te bestuderen in zebravis aan een ongeziene resolutie. Door de elektrische signalen in het zebravishart om te zetten naar fluorescente signalen, zal ik aan de hand van deze tool actiepotentialen optisch kunnen mappen zowel in het volledige hart als op het niveau van de individuele cel. Dit laat me toe om de cardiale conductiesnelheid te bepalen en vertragingen in conductie op te sporen, wat dit een nieuwe en uiterst geschikte tool maakt om de elektro- en pathofysiologische mechanismen te onderzoeken van twee aritmie gerelateerde syndromen, LQTS en BrS. Uiteindelijk zal deze functionele test aangewend worden om de pathogeniteit te bepalen van genetische varianten met ongekende klinische betekenis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

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: Loeys Bart
• Co-promotor: Van Laer Lut
• Mandaathouder: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject