Vidi-beurs voor Sanquin-onderzoek aan lekkende bloedvaten

Sanquin-onderzoeker Stephan Huveneers heeft een Vidi-beurs ontvangen voor onderzoek aan lekkende bloedvaten. Met de circa 800.000 euro van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) kan hij zijn onderzoekslijn verder uitbreiden. Vaatlekkage ligt aan de basis van hart- en vaatziektes. Deze prestigieuze subsidie biedt nieuwe perspectieven om het ontstaan van vaatziektes zoals aderverkalking te bestuderen en daarmee bij te dragen aan nieuwe behandelingsmogelijkheden.

Huveneers speurt naar eiwitten die regelen dat bloedvaten waterdicht blijven. Bloedvaten zijn aan de binnenkant bedekt met een enkele laag van cellen die sterk aan elkaar zijn gehecht en ook vastzitten aan de laag eronder. Toch is een bloedvat geen ondoordringbare buis. “Er is verkeer van allerlei voedingsstoffen en cellen van en naar de weefsels”, vertelt Huveneers. “Hele immuuncellen kruipen tussen de bloedvatcellen door, om in het onderliggende weefsel infecties op te ruimen”. Normaal gesproken is dit verkeer strak geregeld. Maar door veroudering en een opeenstapeling van ontstekingen worden bloedvaten vaak stijver, de bloedvatcellen sluiten niet meer goed aan en het bloedvat gaat lekken. Het is het begin van het ontstaan van vaatziekten, zoals hoge bloeddruk en aderverkalking.

Beeldvorming van verstijfde bloedvaten

“In de laatste jaren realiseren we ons steeds beter dat er een prominente rol is van mechanische krachten op de functie van bloedvaten. Een samenspel tussen natuurkunde en biologie dus.” Met geavanceerde microscopie bekijkt Huveneers onder andere bloedvaten die afkomstig zijn uit chirurgisch restmateriaal. “Met video-opnames brengen we de bloedvaten van binnenuit laag voor laag in beeld. Daarnaast meten we hoe stijf deze vaten zijn. We willen uitvinden welke eiwitten in de bloedvatcellen betrokken zijn bij de hechting aan elkaar en aan de onderlaag. Welke moleculen geven het startsein aan twee cellen om het contact even los te laten zodat een immuuncel kan passeren, en welke signalen zorgen weer voor de sluiting?” En welke van die biologische processen zijn gevoelig voor de verstijving van de vaatwand die optreed tijdens veroudering? De opgedane kennis kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe therapieën tegen hart- en vaatziekten. “Bovendien verwacht ik dat het mogelijkheden biedt voor de verbetering van transfusie van bloed-stamcellen en andere therapieën waarbij cellen de vaatwand moeten oversteken. Het onderzoek valt binnen de samenwerking tussen Universiteit van Amsterdam en Sanquin.

eerder gepubliceerd op 

http://www.sanquin.nl/actueel/bloedonderzoek/vidi-beurs-sanquin-onderzoek-lekkende-bloedvaten/

http://www.perssupport.nl/apssite/persberichten/full/2015/05/18/Vidi-beurs+voor+Sanquin-onderzoek+aan+lekkende+bloedvaten

Serum-eiwit CRP versterkt afbraak bloedplaatjes

Het ontstekingseiwit CRP speelt een rol bij de afbraak van bloedplaatjes bij patiënten met antistoffen tegen deze bloedstollingscellen. Onderzoekers van Sanquin vonden dat hoe hoger de CRP concentratie was, hoe lager het aantal bloedplaatjes en hoe groter het risico op bloedingen. Daarbij ontrafelden ze hoe CRP dat doet. Het leverde een mooie publicatie op in het tijdschrift Blood, dat er een redactioneel commentaar aan wijdde.

Bij een ontsteking of infectie neemt de bloedconcentratie van C-reactive proteine (CRP) snel toe. Daarom wordt bij het vermoeden van een ontsteking of infectie vaak een CRP-test gedaan. In het lichaam kan CRP aan bacteriën binden en helpt daarmee opruimcellen de ziekteverwekkers af te breken. Verrassend genoeg kan dit eiwit echter ook binden aan bloedplaatjes, de cellen die nodig zijn voor een goede bloedstolling. “Dat vonden we bij patiënten die antistoffen hebben tegen plaatjes,” legt arts-onderzoeker Rick Kapur uit. Deze patiënten hebben een tekort aan bloedplaatjes waardoor bloedingen kunnen optreden. “CRP bleek de afbraak van plaatjes door antistoffen te versterken.” Bij de auto-immuunziekte ITP maken mensen antistoffen tegen hun eigen bloedplaatjes. “Vaak zien we dat ITP optreedt of verergert na een infectie, we denken nu dat dit door het verhoogde gehalte aan CRP komt. Heel belangrijk om deze patiënten behalve voor ITP ook goed te behandelen voor infecties”, zegt Kapur.

 binding van de antistof (ab) leidt tot verandering 
in de celwand van het bloedplaatje, waardoor CRP kan 
binden. De opruimcel (de fagocyt), kan hierdoor 
makkelijker het bloedplaatje opnemen en afbreken.

Om de tuin geleid

Uit de experimenten bleek dat antistoffen in hun eentje niet goed in staat waren om bloedplaatjes door de opruimcellen te laten afbreken. Daarvoor was ook serum nodig, de bloedvloeistof die achter blijft na het stollen. Maar welk serumeiwit is nu de boosdoener? “We kwamen al snel uit op CRP”, vertelt groepsleider Gestur Vidarsson van de afdeling Experimentele Immunohematologie. “Serum met veel CRP liet de opruimcellen harder werken dan serum met weinig CRP, en datzelfde vonden we ook met gezuiverd CRP”. De onderzoekers toonden vervolgens aan dat antistofbinding leidt tot een verandering in de celwand van de plaatjes, waardoor die heel erg gaat lijken op de wand van bacteriën. “CRP ziet de plaatjes dus aan voor een bacterie en gaat eraan binden. Ook de opruimcellen worden om de tuin geleid en breken de plaatjes af”. Om meer zekerheid te hebben dat dit ook in het lichaam het geval is spoten de onderzoekers antistoffen tegen plaatjes in bij muizen. Als ze gelijktijdig ook CRP toedienden werden veel meer bloedplaatjes afgebroken. 

Maatgevend voor de behandeling

ITP is goed te behandelen met het plasmamedicijn IVIg, dat bestaat uit antistoffen van bloeddonors. De onderzoekers vonden bij een groep kinderen met ITP dat CRP maatgevend zou kunnen zijn voor de prognose en behandeling. “Hoe hoger het CRP-gehalte hoe ernstiger de ziekte en hoe langer het herstel duurde”, zegt Vidarsson. “CRP lijkt ook een rol te spelen bij  Foetale/Neonatale Allo-immuun Trombocytopenie (FNAIT), een aandoening waarbij de bloedplaatjes van de baby worden afgebroken door antistoffen van hun moeder. FNAIT baby’s, die het risico lopen op ernstige bloedingen, leken ook een verhoogd CRP gehalte te hebben. Belangrijk dus om het CRP gehalte bij patiënten met deze plaatjesafbraakziektes in de gaten te houden en tegelijk infecties goed aan te pakken.”

Rick Kapur is onlangs gepromoveerd en zet nu zijn onderzoek voort/ werkt nu bij John Semple in het St Micheal’s Hospital in Toronto, Canada.

Eerder verschenen op http://www.sanquin.nl/actueel/bloedonderzoek/2913539/

Winkeltje spelen

De WC is verstopt. Mag ik uw kostenplaatsnummer, vraagt het meldpunt. Huh? Dit is een zaak van algemeen belang!  Met alle bezuinigingen zijn we ons erg bewust van de kosten die we maken. Ook binnen Sanquin geven we heel wat uit. Aan elke dienst hangt tegenwoordig een prijskaartje. Het zal wel bij de moderne bedrijfsvoering horen maar ik heb het idee dat de administratie vaak meer tijd en geld kost dan de job zelf. Het lijkt wel of iedereen  winkeltje aan het spelen is, alsof we allemaal kleine bedrijfjes runnen binnen het grote Sanquin. Sommige laboratoria hebben het heft in eigen handen genomen en zelf een boormachine aangeschaft. In dit nummer, met als gastredacteur financiële man Vincent van der Pluym,  meer over het financiële reilen en zeilen bij Sanquin.  Want op macroniveau gaat er ook het een en ander veranderen. Niet alleen gaat Diagnostiek misschien bij ons weg, Plasmaproductie krijgt een apart vakje in de grote Sanquin portemonnee. Hoe dat precies in zijn werk gaat lees je verderop in dit blad. Want wat betekent dat bijvoorbeeld voor Research? Voor mijn eigen lab ben ik benieuwd of wij om geld uit te sparen ook meer zelf gaan klussen,  inkopen, afwassen, schoonmaken  of reagentia produceren. Wat mij betreft laten we de WC voorlopig nog maar even aan de echte professionals over…

Eerder verschenen in Sanquintra, personeelsblad van Sanquin

Colleges en practicum met een Sanquinsausje

"Een deel van mijn werktijd besteed ik aan onderwijs bij de UvA. Ik geef les aan diverse groepen 1e, 2e en 3e jaars studenten van verschillende (bio)medische opleidingen. Soms ontstaan daarbij onverwachte discussies, of lopen we helemaal weg van de stof, zoals laatst met ebola. Daar willen de studenten alle ins en outs van weten. Ik heb daarnaast een coördinerende onderwijstaak. Studenten kloppen daardoor met van alles bij me aan op het gebied van stages, verslagen, cijfers maar ook persoonlijke zaken.

Practicum
Naast de colleges verzorgen we met Sanquin ook diverse practica. Dat heeft heel wat voeten in de aarde. We proberen precies aan te sluiten bij de colleges en de kennis en vaardigheden van elke groep studenten. Als dat lukt heb je gegarandeerd een heel enthousiaste groep. De studenten beoordelen onze blokken met een dikke acht, het hoogst van de hele bachelor. Daar zijn we best trots op. We proberen steeds de nieuwste technieken in onze practica te stoppen. Soms moeten we langlopende experimenten daarvoor een beetje aanpassen, zodat deze binnen de tijd van het practicum passen. Voorafgaand aan elke cursus werken we een groep student-assistenten in. Dan halen we de studenten in januari nog een dag naar Sanquin. We dompelen ze onder in al onze activiteiten. Ze krijgen zo een beeld van wat ze later met hun studie kunnen doen en ze zien wat voor onderzoek er allemaal bij ons loopt. Alles bij elkaar zijn we het hele jaar door wel bezig met de organisatie van de cursussen.

Amsterdam University College
In het voorjaar gaan we voor het eerst een practicum draaien voor het Amsterdam University College. Voor deze selecte groep studenten, die vooral theoretisch is geschoold, laten we ons practicum aansluiten bij recente, baanbrekende artikelen. We laten de studenten hun experimenten helemaal doen vanuit de onderzoeksvragen die voortkomen uit die papers. Dat is weer een hele nieuwe uitdaging voor ons team.

Vruchten plukken
Bij Sanquin voel ik heel duidelijk de maatschappelijke taak om bij te dragen aan het opleiden van jonge mensen. Zelf plukken we natuurlijk ook de vruchten van goed getrainde wetenschappers. Veel van de jonge onderzoekers die nu bij Sanquin rondlopen ken ik al heel goed vanuit de collegebanken."

Professor Marieke van Ham is hoofd van de afdeling Immunopathologie Research en hoogleraar aan de Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica van de Universiteit van Amsterdam. Een deel van de colleges wordt verzorgd door groepsleiders van verschillende onderzoeksafdelingen van Sanquin. De practica worden gecoördineerd door Jolanda van Leeuwen en Irma Rensink. Dr Anja ten Brinke zorgt mede voor de inrichting van het AUC blok.

eerder geplaatst op: http://www.sanquin.nl/actueel/blog-overzicht/colleges-en-practicum-met-een-sanquinsausje/

Theo Rispens: “I try to envisage how molecules interact with each other”

February 12, 2015

Theo Rispens

Theo Rispens is group leader at the department of Immunopathology Research. His research topics cover all aspects of antibodies, from structure-function analysis of IVIg to regulation of antibody production. This includes immunogenicity of biologicals.

You have studied ‘hard-core’ chemistry, what brought you here at Sanquin?
“My PHD project involved research in the field of physical chemistry. Although the science was interesting, I missed a connection with society. At Sanquin I got the opportunity to combine basic chemistry with translational, patient-directed research. I started with a project that was fairly physical-chemical in nature, studying the stability of therapeutic immunoglobulin preparations and developing methods to do so. Within Sanquins bio-medical work field, my background in chemistry helps me to perceive biological processes from a molecular point of view. I try to imagine how fast individual molecules move about and how they interact with each other. An immune response is all about recognition of dangerous pathogens, which ultimately involves interaction and binding of molecules, like antibodies to antigens.

What is so fascinating about antibodies?
“Antibodies are molecules that show endless structural variations. But what they all have in common is their bridging capacity. Antibodies span bridges between pathogens and a variety of immune cells and thereby one way or another activate our immune system. What intrigues me most is how B-cells randomly combine a set of gene fragments to produce this enormous diversity of antibodies that can fulfill a variety of functions. The immune system is able to generate antibodies against virtually any thinkable antigen. Depending on their classes or subclasses or glycosylation, antibodies are even capable to dampen the immune reaction, like for instance IgG4 does. Sometimes we produce harmful antibodies, as we see in autoimmune diseases. In the clinic antibody-based therapy has become established these days. In various medical fields a wide variety of therapeutic antibodies is being used, all with their own unique features.

What makes IgG4 so special?
Antibodies have two identical Fab arms that bind antigen. However, “IgG4 exchanges half-molecules in the body, and that way obtains two different Fab arms. Therefore, unlike IgG1, IgG4 binds to its target with only one Fab-arm, cannot crosslink and therefore cannot form large immune complexes. That’s one reason why IgG4 is a poor trigger of any effector function. It is less effective in activating the rest of the immune system. You could see IgG4 as a mild antibody. IgG4 can block the antigen, but not trigger further action. When we are exposed to an antigen for a long time, for instance to a food antigen, the immune system often switches to IgG4 production, which may dampen the immune response and prevent overacting by the immune system. This is another form of regulation of the immune response.
However, sometimes IgG4 is associated with disease, like in IgG4 related disease. This disease has only been known for 10-15 years. Many organs can be affected, including the pancreas; this type of pancreatitis is often mistaken for a tumor. The pancreas is full of IgG4-producing plasma cells, and serum IgG4 titers are often extremely high. Treatment usually consists of corticosteroids. I’d like to know whether IgG4 is the cause or the result of this disease. What is the mechanism behind this disease? Why is the body making so much IgG4, is there a particular antigen?”

How does glycosylation affect the functioning of antibodies?
“All antibodies have a glycosylation site in the Fc-part of the molecule, the tail that is involved in effector functions such as complement activation and binding to Fc-receptors on immune cells. Together with other departments of Sanquin we try to find out how various glycans affect effector functions. How and when does glycosylation of antibodies take place in our bodies? Can we design antibodies with more potent effector functions? This could be of interest for development of therapeutic antibodies. Besides Fc-glycosylation, some antibodies have glycosylation sites on the Fab–arm, depending on the amino acid composition. We know very little about this Fab glycosylation. It is feasible that Fab glycosylation could affect the binding to the antigen. We’d like to find out whether this glycosylation varies in the course of the immune response and whether it contributes to regulating this response, or may contribute to affinity maturation.”

Why do some patients make antibodies to biologicals and others don’t?
“I would like to turn the question around. Why do not all patients make antibodies to their therapeutics? A growing number of patients is treated with therapeutic antibodies and derivative molecules, for a variety of diseases. Depending on the test we use we are able to detect antibodies to some of these drugs in a majority of patients. Regardless how “human” a therapeutic antibody may be, it will always include a foreign epitope, the antigen-binding site, the idiotype, which could elicit an immune response. We think genetic components may determine whether patients produce only sub-clinical amounts of antibody, or develop a full-blown immune response, completely inhibiting their biological. It is impossible to predict immunogenicity at this moment. What we can do is optimize dosage and dosing schedule to overcome immunogenicity. Co-medication of immune suppressiva is also important in reducing the immune response.
An anti-idiotype response itself is not unheard of. All the time we generate new antibodies that our immune system hasn’t seen before. Niels Jerne won the Nobel prize in part for his antibody-network theory. He claimed that our body makes antibodies to our own antibodies. And subsequently antibodies to those antibodies. And so on. With as final result antibody responses that are regulated by (auto-)antibody responses. Because therapeutic antibodies are directed to a human target protein, the antibody response to a biological can also be interpreted as an attempt of the immune system to neutralize these autoantibodies.

How would you develop a biological that is not immunogenic?
“It is not necessary to completely eliminate immunogenicity, as long as it remains low and doesn’t affect therapy. I think a good approach would be to remove dominant T-cell epitopes from therapeutic antibodies. Though prediction of those epitopes is not flawless, we would already make a lot of progress if the worst cases would be eliminated. T-cell reactivity is something that you can test in a lab, by exposing peptides to panels of cells of various people. Furthermore, choosing antibody clones with high stability will minimize aggregation of the biological, which is a known cause of immunogenicity. If the function of a therapeutic antibody is to block a target, IgG4 would be a good choice. In theory, such an antibody might be less immunogenic than its IgG1 counterpart, because it has less options to interact with the immune system. However, this has not yet been proven.

This interview has been published before at http://sanquintalks.org/theo-rispens/