Taaislijmziekte of cystic fibrose (CF) is een genetische ziekte die door veel verschillende mutaties in het DNA kan ontstaan. Wanneer iemand de diagnose taaislijmziekte krijgt, staan er daarom nog veel vragen open. Voor een deel van de mensen met CF is medicatie beschikbaar, en voor het resterende deel biedt een screening met organoïden perspectief. Lisa Rodenburg promoveert 8 februari op haar onderzoek naar verbeterde vormen van deze screening.  

Wat veroorzaakt taaislijmziekte? 

Taaislijmziekte of CF is een genetische aandoening: het is een mutatie in het DNA die ervoor zorgt dat een pompje in de cellen niet goed werkt. Dit pompje zorgt voor het transport van zout, en daarmee normaal gesproken voor een goede waterhuishouding in en rond de cellen. Maar bij CF is deze waterhuishouding verstoord, en dat uit zich in minder water in de slijmvliezen, met letterlijk taai slijm tot gevolg.  

Veel mutaties, deels met behandeling 

Het uitdagende aan CF is dat het veroorzaakt kan worden door zo’n 2000 verschillende mutaties, en dat behandeling dus niet eenduidig is. Sinds enkele jaren komt ongeveer tachtig procent van de mensen met CF in aanmerking voor het medicijn Kaftrio. Voor de resterende twintig procent is er een screening beschikbaar die kan uitwijzen of het middel misschien ook voor hen werkt.  

Een screening met organoïden van de patiënt 

De screening is de eerste klinische toepassing van organoïden. Dit zijn kleine stukjes weefsel die gekweekt kunnen worden met geoogste cellen, en die lijken op het weefsel waar ze uit komen. Op dit moment is er een darmbiopt nodig van iemand met CF om darmorganoïden te maken. De organoïden hebben de eigenschap dat ze opzwellen als het pompje in de cellen goed werkt. Bij mensen met CF werkt dit pompje niet, en zwellen de organoïden dus niet op, tenzij er een effectief medicijn bij zit. De organoïden kunnen met veel tegelijk getest worden, en door het zwellen is snel door een microscoop te zien of het geteste medicijn effectief is. De screening kan zorgen dat meer mensen met CF toegang hebben tot een werkzaam medicijn   

Op zoek naar een betere screening 

Het eerste deel van het onderzoek van Lisa Rodenburg bij het team van Jeffrey Beekman, Kors van der Ent en Gimano Amatngalim, richtte zich op het inzetten van andere soorten organoïden voor de screening, namelijk uit de luchtweg. Luchtwegorganoïden zijn minder belastend voor de patiënt, omdat er geen darmbiopt genomen hoeft te worden, want de benodigde cellen komen uit de neus– net als bij een Covid-test. Het lukte Rodenburg om deze organoïden in te zetten voor de screening, maar het bleek lastiger dan gedacht.  

Meer pompjes, meer mogelijkheden 

De onderzoekers zagen namelijk dat er in de luchtwegorganoïden meer pompjes aan het werk waren, en dus was het effect van het specifieke, in CF defecte pompje lastiger te zien. ‘Dat zette ons wel aan het denken, en uiteindelijk zagen we het als een kans. Wat als we die andere pompjes kunnen stimuleren en zo de symptomen van CF via een andere route kunnen verlichten?’  

In het tweede deel van haar onderzoek keek Rodenburg daarom naar medicijnen die mogelijk aan konden grijpen op deze alternatieve pompjes. ‘Uit deze screening kwamen een aantal kandidaat-medicijnen naar voren die mogelijk effectief kunnen zijn. Nu is het zaak om uit te zoeken hoe ze precies werken.’ Rodenburg hoopt dat de luchtwegorganoïden in de toekomst gebruikt kunnen worden om mensen met CF te helpen de beste behandeling te vinden. 

Een mooie tijd in het RMCU 

Na een mooie tijd in het Regenerative Medicine Center Utrecht werkt Rodenburg nu als arts in het WKZ, bij de afdeling klinische genetica. Terugkijkend op haar promotieonderzoek kwam één anekdote naar voren. ‘Ik was thuis met kerst, en vertelde mijn broer over de uitdagingen van mijn onderzoek,’ begint Rodenburg. ‘We wilden de medicijnscreening opschalen van 96 wellsplaten naar 384 wellsplaten om meer capaciteit te genereren. Mijn broer, een datawetenschapper, had wat ideeën om kunstmatige intelligentie in te zetten om organoïden in de microscopische beelden te herkennen. Uiteindelijk hielp hij bij het programmeren van mijn analyse, en werd hij co-auteur in één van mijn wetenschappelijke publicaties.’