De groei van broze botten

Een op de vier vrouwen krijgt osteoporose. Peter ten Dijke, moleculair celbioloog, ontwikkelt een therapie die verloren bot weer moet aanvullen. Zijn inspiratie: zeldzame ziektes in Urk en Zuid-Afrika waarbij juist te veel bot wordt aangemaakt.

Eerste portret in de serie VICI-winnaars

Fractuur
Bot wordt continu afgebroken en weer aangemaakt. Dat is de normale gang van zaken in het lichaam.

 
gezonde botten - osteoporose

Bij osteoporose is de balans tussen botafbraak en -aanmaak echter verstoord: er wordt meer bot afgebroken dan aangemaakt. Osteoporose komt veel voor: 1 op de 4 vrouwen en 1 op de 12 mannen krijgt er last van. Vooral onder vrouwen die de menopauze achter de rug hebben, vormt osteoporose een groot probleem. Vaak wordt de diagnose pas gesteld als iemand een fractuur heeft, en tegen die tijd is al veel botmassa verloren gegaan. Met een vergrijzende bevolking is osteoporose een lucratieve groeimarkt voor de farmaceutische industrie, en de concurrentie is dan ook moordend.

Moleculaire mechanismen
Peter ten Dijke, hoogleraar moleculaire celbiologie aan het LUMC, bestudeert de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij botvorming. Zijn einddoel: het ontwikkelen van nieuwe therapieën voor het behandelen van botontkalking. Ten Dijke richt zich niet op het remmen van de verhoogde botafbraak; daar zijn al goede medicijnen voor. Hij wil juist een therapie ontwikkelen om het bot dat verloren is gegaan weer aan te vullen, en daarmee de kwaliteit van de botten te verbeteren. Hiervoor heeft hij een VICI-subsidie in de wacht gesleept: een subsidie van NWO voor onderzoekers die hun sporen al hebben verdiend en nu een nieuwe onderzoekslijn willen opstarten.

Afbraak
Tegen de afbraak van bot is al iets te doen. Leidse endocrinologen hebben een belangrijke bijdrage geleverd aan het ontwikkelen van therapieën met bisfosfonaten die verdere botafbraak kunnen voorkomen. 'In Leiden is heel veel expertise op het gebied van botmetabolisme aanwezig. Dat is erg belangrijk als je een nieuwe onderzoekslijn wilt opstarten. Het was ook een van de voornaamste redenen voor mijn overstap van het Nederlands Kanker Instituut naar het LUMC', zegt Peter ten Dijke.

Genen
Ten Dijke: 'Bisfosfonaten voorkomen verdere botafbraak heel efficiënt. De kwaliteit van de botten gaat hierdoor niet verder achteruit en vele nieuwe botbreuken worden voorkomen. Maar de kwaliteit van de botten blijft onvoldoende, waardoor de patiënten nog steeds een verhoogde kans hebben op botbreuken. Zoals de meeste veel voorkomende ziektes is osteoporose een multifactoriële aandoening. Een ingewikkeld samenspel van verschillende genen en omgevingsfactoren. Om een therapie te ontwikkelen die zorgt voor nieuwe botaanmaak, kijk ik naar zeldzame afwijkingen die gekenmerkt worden doordat juist te veel bot wordt aangemaakt. Sommige van deze ziekten zijn monogeen, dus behapbaarder, en langzamerhand beginnen we te begrijpen hoe een abnormaal verhoogde botaanmaak kan ontstaan. Zo krijgen we nieuwe inzichten in het mechanisme van botvorming.'
 

 
Prof. dr. Peter ten Dijke: 'We
hebben unieke toegang tot het
klinische materiaal. Dat geeft
ons een voorsprong op de
buitenlandse concurrentie'.

Boerenkoppel
Een van deze ziektes, de Van Buchemziekte, komt alleen voor in Urk. Een andere, sterk gerelateerde ziekte komt voor in een aantal families in Zuid-Afrika, die allemaal afstammen van één Afrikaner boerenkoppel. In beide gevallen hebben de patiënten een sterk verhoogde botmassa. Als gevolg daarvan hebben ze een heel dikke schedel, wat kan leiden tot een verhoogde hersendruk. In de Afrikaner populatie kan de hersendruk zo sterk toenemen dat de patiënten eraan overlijden. Daarnaast kunnen zenuwen worden afgekneld, zodat de patiënten gehoor en zicht verliezen en verlammingsverschijnselen in het gezicht krijgen.


Concurrentie
Ten Dijke: 'Omdat de patiënten uit Urk door endocrinologen in het LUMC behandeld worden, hebben we een unieke toegang tot klinisch materiaal. Dit geeft ons een voorsprong op de buitenlandse concurrentie. En onze endocrinologen werken weer samen met collega's in Zuid-Afrika. Dat materiaal kunnen we dus ook gebruiken.'

Remmer
Niet lang geleden is het gen opgehelderd dat de oorzaak is van zowel de Urker als de Afrikaner afwijking. De boosdoeners: mutaties in of nabij dit gen die leiden tot de afwezigheid van een remmer van groeifactoren die voor botvorming zorgen: de Bone Morphogenetic Proteins, of BMP's en Wnt's - spreek uit: 'wints'.

Signaaloverdracht
'Experimenteel kun je met de kennis die we nu hebben spectaculaire dingen doen', zegt Ten Dijke. 'Als je muizen aanzet tot eiwitproductie van BMP's in spieren zie je daar botvorming optreden. Maar het gaat me er vooral om te achterhalen hoe de groeifactoren, BMP's en Wnt's, met elkaar samenwerken. Hoe werkt de signaaloverdracht? Hoe kunnen we de signaleringsroutes reguleren? Daarbij willen we ook nog andere factoren identificeren die een rol spelen bij botvorming. Het blijkt allemaal gecompliceerder te liggen dan we in eerste instantie dachten.'
 

Kliniek
Ten Dijke is net terug van een congres in San Diego. 'Je ziet daar dat de koers van mijn onderzoeksveld aan het veranderen is. Een aantal jaren geleden was het nog heel fundamenteel. Nu doen steeds meer mensen translationeel onderzoek: hoe vertalen we de dingen die we nu weten naar de kliniek. Hoe vinden we specifieke doelgerichte therapieën, met minder bijwerkingen?

 
Translationeel onderzoek: verbinding tussen onderzoek en kliniek

Voor mij is dat een van de grote toekomstige uitdagingen die we samen met de klinische en preklinische groepen binnen het LUMC zullen aangaan. De luchtgang tussen het nieuwe onderzoeksgebouw en het ziekenhuis symboliseert dat.'

Borstkanker
Voordat Ten Dijke naar het LUMC kwam werkte hij vijf jaar in het Nederlands Kanker Instituut (NKI). Hij deed onderzoek naar mechanismen betrokken bij de bloedvatvorming en uitzaaiingen van borstkanker. Hij is opgeleid en gepromoveerd in Wageningen, en werkte voor zijn NKI-tijd in New York, Uppsala en Leuven.

Link
LUMC: Moleculaire Celbiologie

7 maart 2006/HP