Project R-2336

Titel

Therapeutische toepasbaarheid van multipotente stamcellen in een diermodel voor multiple sclerose.

Abstract

Multiple sclerose (MS) is een chronische inflammatoire aandoening van het centrale zenuwstelsel (CZS), gekenmerkt door multifocale zones van ontsteking, demyelinisatie en neurodegeneratie. Tot op heden blijft MS een ongeneeslijke ziekte die in beperkte mate kan worden afgeremd of stabiel gehouden. De huidige therapieën hebben vooral een immunomodulatoir effect. Eén van de grote uitdagingen in het MS onderzoek is de ontwikkeling van therapeutische middelen die naast een anti-inflammatoire werking ook remyelinisatie en/of neuroregeneratie induceren. Bij het zoeken naar gepaste strategieën is het concept van stamceltransplantatie of transplantatie van myelinevormende voorlopercellen veelbelovend. Er werd reeds aangetoond dat neurale stamcellen afgeleid van foetale of volwassen hersenen therapeutische effecten hebben in EAE, het diermodel voor MS. De therapeutische werking van deze stamcellen omvatte enerzijds een bevordering van weefselherstel en anderzijds modulatie van de auto-immune processen. Vanuit een klinisch oogpunt is het echter onmogelijk om neurale stamcellen te isoleren bij mensen, vermits dit gevaarlijke invasieve chirurgie zou vereisen. Het doel van dit onderzoeksproject is de therapeutische toepasbaarheid nagaan van gemakkelijk te verkrijgen multipotente stamcellen in MS. Hiervoor worden 2 types cellen onderzocht met name stamcellen uit de navelstreng (umbilical cord matrix stem cells: UCMS) en uit het beenmerg (multipotent adult progenitor cells: MAPC). Deze cellen vertoonden reeds therapeutische werking in diermodellen voor (neuro)degeneratieve ziektes (vb. Parkinson, dwarslaesie, beroerte). In eerste instantie worden humane UCMS gekarakteriseerd en vergeleken met de reeds gekende eigenschappen van MAPC. Hierbij wordt de expressie van relevante mesenchymale oppervlaktemerkers, embryonale merkers en immunologische moleculen bepaald aan de hand van immunocytochemische kleuringen en flow cytometrie. Ook wordt, in de context van transplantatie in MS, de expressie van functionele chemokinereceptoren en adhesiemoleculen onderzocht. Daarbij wordt de differentiatiecapaciteit van UCMS in neurale voorlopercellen geanalyseerd door ze te kweken in speciaal gedefinieerd kweekmedium of in co-cultuur met astrocyten (doelstelling 1). Vervolgens worden al dan niet gedifferentieerde UCMS en MAPC getransplanteerd in een chronisch rat EAE model. Het effect van de stamceltransplantatie op het klinische verloop, de pathologie en de immuunreactie bij chronische EAE dieren wordt onderzocht. Hiervoor zullen immunohistochemische kleuringen op weefselcoupes van hersenen, ruggenmerg en lymfeknopen worden uitgevoerd. Het weefsel wordt specifiek onderzocht voor de aanwezigheid van stamcellen, T cellen en macrofagen (doelstelling 2). Daarnaast wordt dieper ingegaan op de mechanismen waarmee mogelijks remyelinisatie en/of immunomodulatie wordt geïnduceerd in vivo. Hiertoe worden stamcellen getransplanteerd in een chronische rat EAE model en in een ethidium bromide geïnduceerd demyelinisatie model. Post mortem weefsel van hersenen, ruggenmerg en lymfeknopen wordt onderzocht door middel van flow cytometrie en immunohistochemie voor de aanwezigheid van gedifferentieerde stamcellen en immuun cellen (doelstelling 3). Ten slotte wordt onderzocht of genetische manipulatie van UCMS en MAPC hun klinische potentie kan verhogen. Door electroporatie zullen genen die coderen voor specifieke chemokinereceptoren en neurotrofe factoren bij de stamcellen worden ingebracht. Het effect van deze manipulatie zal opnieuw worden getest in het chronisch rat EAE model (doelstelling 4).

Periode

01 januari 2010 - 31 december 2013