HET GEBRUIK VAN MUIZEN EN VIRUSSEN IN DE ZOEKTOCHT NAAR EEN MEDICIJN VOOR EPILEPSIE

HET GEBRUIK VAN MUIZEN EN VIRUSSEN IN DE ZOEKTOCHT NAAR EEN MEDICIJN VOOR EPILEPSIE

DE VALLENDE ZIEKTE

De vallende ziekte is vermoedelijk één van de meest mysterieuze ziekte. Volgens de Grieken en de Romeinen stonden mensen met een epileptische aanval in contact met God. Dit staat in sterk contrast met wat de mensen ten tijde van de Middeleeuwen geloofden, namelijk dat ze bezeten waren door de duivel. Ondertussen zijn beide opvattingen uitgesloten en zijn wetenschappers tot de conclusie gekomen dat epilepsie een aandoening van het centraal zenuwstelsel is.

EPILEPSIE: EEN NEUROLOGISCHE AANDOENING

Ongeveer 1% van de bevolking lijdt aan epilepsie. Een epileptische aanval wordt gekenmerkt door veranderingen in het bewustzijn, abnormale gevoelswaarnemingen, automatismen, etc. Het klassieke beeld van stuiptrekkende patiënten komt dus zeker niet bij alle epileptici voor.

Onze hersenen zijn opgebouwd uit verschillende types cellen waaronder neuronen. Neuronen maken een belangrijk onderdeel uit van de hersencellen en zijn in staat om prikkels van de ene cel naar de andere cel door te geven. Er zijn excitatoire neuronen die andere neuronen kunnen activeren en inhibitoire neuronen die andere neuronen kunnen deactiveren. Bij een epileptische aanval is er te veel activiteit van de excitatoire neuronen of te weinig activiteit van de inhibitoire neuronen waardoor er een kortsluiting in de hersenen ontstaat.

Vooraleer men op zoek kan gaan naar een therapie om epileptische aanvallen te reduceren, hebben we nood aan een populatie waar we ons medicijn op kunnen testen. Aangezien het totaal onverantwoord is om een geneesmiddel direct op mensen te testen, gebruiken we proefdieren. In deze studieopzet wordt er gebruik gemaakt van muizen. In de hersenen van de muis injecteert men kainaat, een chemische stof, terwijl de muis verdoofd is. Kainaat induceert eveneens een kortsluiting in de hersenen. Hierdoor vertonen de muizen een gelijkaardig fenotype als epileptici.

Vervolgens worden een aantal elektroden geïmplanteerd in de hersenen. Aan de hand van deze elektroden kunnen we potentiaalverschillen meten en op een objectieve manier de epileptische aanvallen kwantificeren. Het aantal en duur van de epileptische aanvallen zonder medicatie wordt vergeleken met de totale aanvalsduur met medicatie om te zien of er een effect is van de therapie.

HET GEBRUIK VAN EEN VIRUS ALS THERAPIE VOOR EPILEPSIE

Het eerste luik van de therapie bestaat uit de injectie van een virus in de hersenen. Op het eerste zicht lijkt het nogal controversieel om iemand te besmetten met een virus om de patiënt beter te maken. Na het lezen van dit artikel zal je hopelijk exact verstaan hoe dit mogelijk is. Een virus is in essentie een zeer nuttig organisme: het is in staat om cellen te transfecteren. Wanneer een cel getransfecteerd is, worden naast bepaalde DNA-sequenties van de gastcel eveneens bepaalde DNA-sequenties van het virus afgeschreven. Met behulp van genomic engineering kunnen we de DNA-sequentie van het virus op dergelijke wijze manipuleren zodat de getransfecteerde cel een eiwit naar keuze tot expressie zal brengen. In deze thesis zullen uitsluitend de excitatoire neuronen besmet worden met het virus. Enkel deze cellen zullen de hM4Di-receptor tot expressie brengen. Het voordeel van de gemodificeerde receptor is dat de receptor enkel actief is wanneer een bepaalde molecule, die normaalgezien niet in het lichaam voorkomt, aanwezig is. Dit stelt ons met andere worden in staat om de receptor te activeren op het moment dat wij ervoor kiezen om deze te activeren.

In het tweede luik injecteert men Clozapine-N-Oxide (CNO) of clozapine  in de buikholte van de muis. Deze chemische moleculen binden op de hM4Di-receptor die tot expressie komt op de excitatoire neuronen. Activatie van deze DREADD-receptor zorgt ervoor dat de activiteit van deze specifieke groep neuronen afgezwakt wordt. Op deze manier kan het onevenwicht in activiteit van excitatoire en inhibitoire neuronen hersteld worden. De resultaten afkomstig uit de thesis lijken alvast deze hypothese te bevestigen: de totale aanvalsduur is significant lager wanneer de muizen behandeld zijn met de therapie in vergelijking met de baseline.

IS ER INVLOED VAN DE THERAPIE OP HET GEDRAG VAN MUIZEN?

Activiteit van bepaalde hersencellen blokkeren, heeft dat geen invloed op het normaal functioneren van de hersenen? Voor zover reeds onderzocht is, is dit gelukkig niet het geval. In deze experimenten heeft men de activiteit van excitatoire neuronen ter hoogte van de hippocampus gedempt. De hippocampus is een structuur in de hersenen die een belangrijke rol speelt in geheugenprocessen, locomotie en angst.  Een mogelijkse verstoring van deze functies werden nagegaan met behulp van gedragstesten. Benieuwd hoe je het geheugen van een muis kan testen? Neem dan zeker eens een kijkje in mijn thesis!