Vorm van epilepsie bij pasgeboren baby’s op te sporen door ontdekking nieuwe biomarker

Eindelijk is het mogelijk om pasgeboren baby’s te screenen op de ernstige erfelijke metabole ziekte pyridoxine-afhankelijke epilepsie (PDE). Eerdere en betere behandeling van de ziekte wordt hiermee mogelijk gemaakt. Onderzoekers hebben hiervoor nieuwe biomarkers ontdekt die gebruikt kunnen worden in de hielprik. Dit is het resultaat van een samenwerking tussen onderzoekers van het Radboudumc en het HFML-FELIX laserlab van de Radboud Universiteit. Ze publiceren hun bevindingen in The Journal of Clinical Investigation.

Vorm van epilepsie bij pasgeboren baby’s op te sporen door ontdekking nieuwe biomarker

De ontdekking en typering van de nieuwe biomarkers kunnen leiden tot een belangrijke uitbreiding van de wereldwijde hielprik bij pasgeborenen. Op dit moment zijn er meer dan duizend aangeboren metabole ziekten bekend, slechts 2% daarvan wordt nu opgespoord via de hielprik. Op zichzelf zijn het relatief zeldzame ziekten, maar in Nederland wordt om de dag een kind geboren met een metabole ziekte. Deze ziekten hebben ernstige gevolgen voor patiënten; op dit moment behoren ze tot een van de belangrijkste oorzaken van kindersterfte in Nederland.

Technologieën combineren

‘Met de nieuwe technieken in ons klinisch laboratorium, waarmee we de producten van chemische processen onderzoeken (metabolomics), waren we al in staat om stoffen in lichaamsvloeistoffen van patiënten te ontdekken die niet aanwezig zijn bij mensen zonder PDE. Dat was een goede eerste stap’, vertelt Karlien Coene, laboratoriumspecialist en onderzoeker bij het Translational Metabolic Laboratory van het Radboudumc. ‘Maar we konden de exacte structuur van deze stoffen, de nieuwe PDE-biomarkers, alleen ontrafelen door de infraroodlaser van het HFML-FELIX laboratorium te gebruiken.’ Het is de eerste keer dat een infrarood vrije-elektronenlaser, waarvan er maar een paar in de wereld bestaan, wordt gecombineerd met dit soort klinische experimenten.

Pyridoxine-afhankelijke epilepsie (PDE) is een erfelijke metabole ziekte waarbij hardnekkige epileptische aanvallen voorkomen die niet te behandelen zijn met anti-epileptische medicatie. Aanvallen worden doorgaans beperkt met een hoge dagelijkse dosis vitamine B6. Maar 80% van de kinderen met de ziekte heeft alsnog last van ontwikkelingsstoornissen en verstandelijke beperkingen.

Vroege opsporing van metabole ziekten is van belang voor een goede behandeling. Daarom zoeken wetenschappers continu naar nieuwe manieren om metabole ziekten vroeg in het leven op te sporen via de hielprik. Ziekten kunnen gevonden worden door te zoeken naar de aanwezigheid van kleine moleculen in het bloed die uniek zijn voor de ziekte, genaamd ‘biomarkers’.

Bottlenecks omzeilen

Een bekende bottleneck in het onderzoek naar metabole ziekten is dat het moeilijk is nieuwe biomarkers te ontdekken. ‘Om dit te omzeilen hebben we besloten om de analytische instrumenten van het Radboudumc te combineren met de infraroodlaser van het HFML-FELIX laboratorium’, zegt Jonathan Martens, onderzoeker van het HFML-FELIX laboratorium van de Radboud Universiteit. ‘De metingen die we met de FELIX-laser hebben gedaan geven ons informatie over de verbindingen tussen de atomen en vertellen ons de precieze moleculaire structuur. Met deze informatie hebben we uiteindelijk de moleculen zelf kunnen maken, waarmee we hun rol in de ziekte verder konden onderzoeken.’

Naast de nieuwe mogelijkheden die de ontdekking biedt voor de hielprik, zijn er ook nieuwe fundamentele inzichten over de ziekte aan het licht gekomen. Deze kunnen uiteindelijk tot betere behandeling zorgen wat leidt tot het beter kunnen voorkomen van verstandelijke beperking.

Martens: ‘We hebben nu aangetoond dat deze nieuwe combinatie van technieken echt werkt. Nu zijn we bezig om onze methode in te zetten voor andere (metabole) ziekten waar nog geen biomarkers voor bekend zijn.’

Publicatie:

Untargeted metabolomics and infrared ion spectroscopy identify biomarkers for pyridoxine-dependent epilepsy, The Journal of Clinical Investigation https://doi.org/10.1172/JCI148272

Meer weten? Neem contact op met

  • Karlien Coene, karlien.coene [at] radboudumc.nlclass="externLink"
  • Jonathan Martens, jonathan.martens [at] ru.nl
  • Persvoorlichting & Wetenschapscommunicatie Radboud Universiteit, media [at] ru.nlclass="externLink", 024 361 6000

Aan deze website wordt nog gewerkt. Meer informatie: 'een nieuwe website'.