Onderstaande tekst betreft het onderzoeksplan van Radboudumc. Dit onderzoek wordt momenteel uitgevoerd.

Projecttitel: Op zoek naar de moleculair genetische oorzaak van cystoide macula degeneratie

Projectleiders:
Prof. dr. F.P.M. Cremers, afd. Genetica
Prof. dr. C.B. Hoyng, afd. Oogheelkunde
Dr. A.I. den Hollander, afd. Oogheelkunde & Genetica

Contactpersoon:
Prof. dr. C.B. Hoyng, UMC St Radboud, Afd. Oogheelkunde, 
Philips van Leijdenlaan 15, 6500HB Nijmegen 
 
Inleiding
Cystoide macula degeneratie (CYMD) is een dominant overervende ziekte die wordt gekenmerkt door een daling van de gezichtsscherpte op jonge leeftijd door ophoping van vocht in de gele vlek (macula) door nog onbekende oorzaak. De ernst van het ziektebeeld kan wisselen, maar het komt vaak voor dat in de loop van het leven ook verdere gedeeltes van het netvlies worden aangetast en de gezichtsscherpte bijzonder slecht kan worden. Daarnaast zijn de aangedane personen ook fors verziend, wat in sommige gevallen door de korte oogas tot een gecompliceerde vorm van glaucoom kan leiden.

In Nederland kennen we één grote familie met deze oogaandoening. De locatie van het oorzakelijke genetische defect is reeds sinds 1994 bekend, en wel op de korte arm van chromosoom 7 (Kremer et al. Hum. Mol. Genet. 3:299-302, 1994). Additionele studies 10 jaar later konden de locatie van het genetische defect verder inperken. Dit gebied bevat vele genen, en DNA sequentie analyse van de eiwit- coderende segmenten van deze genen leverde geen oorzakelijke mutatie op.

Het feit dat de Nederlandse familie de tot dusverre enige CYMD familie is die met zekerheid een defect heeft in 7p15, in combinatie met het gegeven dat het oorzakelijke defect zich niet in de eiwit coderende segmenten van de genen in het kritische gebied bevindt, doet vermoeden dat we hier te maken hebben met een speciaal ziektemechanisme. Bij dominante ziekten kunnen een aantal verschillende ziekte mechanismen optreden:

1). Bij een deel van de dominante ziekten is er sprake van inactivatie van het gecodeerde eiwit, waardoor alleen de activiteit van het niet-gemuteerde gen resteert. Dit mechanisme lijkt in de Nederlandse familie minder waarschijnlijk omdat in dat geval er waarschijnlijk meer families met deze ziekte zouden zijn.

2). Bij een ander deel van dominante ziekten verandert de structuur van het eiwit door een mutatie dusdanig dat het veranderde eiwit een negatief effect heeft op het normale eiwit. Meestal gaat het hierbij om mutaties in eiwit-coderende segmenten. Deze werden echter niet gevonden.

3). In zeldzame gevallen is er sprake van een meer complexe genetische verandering die met de standaard analyse methoden niet wordt gevonden. Enkele mogelijkheden: 

a. Er zou sprake kunnen zijn van een chromosomale afwijking waarbij 2 genen ‘fuseren’ en er een nieuw gen/eiwit gevormd wordt. Een dergelijk fusie-eiwit zou uniek kunnen zijn hetgeen het zeldzame karakter van deze aandoening zou kunnen verklaren.

b. Er zou sprake kunnen zijn van een mutatie in segmenten die niet coderen voor het eiwit, maar wel van belang zijn voor de synthese van het boodschapper RNA, een molecuul dat als tussenproduct fungeert tussen DNA en eiwit. Het resulterende mutante eiwit zou eveneens een unieke, nieuwe functie kunnen bezitten.

Projectvoorstel
Het opsporen van meer complexe genetische veranderingen willen wij bewerkstelligen door twee nieuwe analyse methoden te gebruiken. Op de eerste plaats willen wij de gehele DNA sequentie bepalen van het kritische gebied voor CYMD, zowel de eiwit-coderende segmenten als ook alle andere segmenten. Op de tweede plaats willen wij onderzoeken of er, zoals bij 3a en 3b beschreven, sprake kan zijn van afwijkingen in het boodschapper RNA. Het is echter zeer goed mogelijk dat een afwijkend boodschapper RNA alleen in het netvlies wordt gemaakt. In de ‘ toegankelijke’ weefsels van de mens, de bloedcellen en huidcellen, komen veel genen niet tot expressie. Veel genen die betrokken zijn bij erfelijke oogziekten komen namelijk alleen tot expressie in het oog. Sinds een paar jaar is het mogelijk om bloedcellen te transformeren tot netvlies-achtige cellen. Hierdoor zijn we in staat om afwijkingen die bij de aangedane personen normaal gesproken alleen op te sporen zijn in het netvlies, nu kunnen opsporen in getransformeerde bloedcellen. Het transformeren van bloedcellen naar netvlies-achtige cellen is een hoog gespecialiseerde techniek, die momenteel in de celkweekfaciliteit van de afdeling Genetica wordt opgezet. 

Project-inbedding
Medio 2013 gaan een aantal projecten van start in het kader van een trainingsnetwerk gefinancierd door de Europese Unie. In één van deze projecten wordt er eveneens gebruik gemaakt van de methode om bloedcellen naar netvlies-achtige cellen te transformeren. In deze studie willen wij afwijkingen van boodschapper RNAs van andere genen betrokken bij erfelijke netvliesziekten opsporen, waaronder de ziekte van Stargardt, de meest voorkomende macula degeneratie bij jongeren. De introductie van de nieuwe techniek om bloedcellen te transformeren naar netvlies-achtige cellen vereist een grote investering. Wij hebben daarom nog een extra subsidie aanvraag ingediend bij een Amerikaanse macula vereniging, de MVRF. Het betreft de aanvraag van een postdoc (4 dagen/week) en een analist (1 dag/week), voor een periode van 3 jaar. De postdoc en de analist zouden een deel van hun tijd kunnen inzetten in onze pogingen tot het opsporen van het CYMD defect.

Planning/financiering

1 september 2013 – 1 november 2013

1 november 2013 – 1 november 2015 

1 september 2013 – 1 november 2015

Nijmegen, 10-4-2013