Onderzoekers van het Johns Hopkins Children’s Center in Baltimore claimen vooruitgang te hebben geboekt bij de ontwikkeling van een bloedtest om specifieke ziektegerelateerde veranderingen in de hersenen te identificeren. Deze veranderingen worden geassocieerd met postpartum depressie en andere psychiatrische en neurologische aandoeningen. Bij de test wordt gebruikt genetisch materiaal uit menselijk bloed en in het laboratorium gekweekte hersencellen.
De onderzoeksresultaten, gepubliceerd op 11 januari in Molecular Psychiatry, richtten zich op het identificeren van de ’vingerafdrukken’ van van hersencellen afgeleide mRNA’s in bloed dat buiten de hersenen circuleert. Deze biomarkers dragen hersenspecifieke genetische materialen met zich mee, die onderzoekers mogelijk in staat stellen ziektegerelateerde veranderingen in genactiviteit binnen de hersenen te detecteren.
Deze zogeheten extracellulaire vesikels zijn vettige zakken met genetisch materiaal die essentieel zijn voor communicatie tussen cellen. Ze dragen het messenger RNA (mRNA) en worden afgegeven door elk weefsel in het lichaam, inclusief de hersenen.
Volgens de onderzoekers werd het nieuwe onderzoek geïnspireerd door de resultaten van een in september 2022 gepubliceerde studie, waarin wetenschappers van Johns Hopkins Medicine ontdekten dat de communicatie via EV’s veranderd is bij zwangere vrouwen die na de bevalling postpartum depressie ontwikkelden.
Hoofdonderzoeker Sarven Sabunciyan: ”We detecteerden alleen placenta-specifieke EV’s tijdens de zwangerschap en niet na de geboorte. Dit was een ’proof of concept’ dat we EV’s kunnen detecteren die afkomstig zijn van een specifiek weefsel of orgaan”.
Eerst identificeerden de onderzoekers 26 placenta-mRNA’s die alleen tijdens de zwangerschap aanwezig zijn in maternaal bloed en niet na de geboorte, wat bewijst dat mRNA’s van specifieke weefsels zich bevinden in EV’s in circulerend bloed.
Vervolgens ontdekten ze met behulp van in het laboratorium gekweekt menselijk hersenweefsel, afkomstig van stamcellen (hersenorganoiden), dat EV-mRNA’s die worden vrijgegeven door dit hersenweefsel de veranderingen weerspiegelden die zich binnenin de weefsels voordeden. Sabunciyan en zijn team concluderen dat het mogelijk is om biologische informatie te verzamelen over normaal ontoegankelijke weefsels, zoals de placenta en de hersenen, door EV-mRNA’s in het bloed te onderzoeken.
Daarmee konden ze mRNA’s identificeren die specifiek in de hersenen worden uitgedrukt met behulp van gegevens uit de Human Protein Atlas - een op Zweden gebaseerde database van menselijke eiwitten in cellen, weefsels en organen - en het Genotype-Tissue Expression Project, dat uitgebreid mRNA-niveaus heeft gecatalogiseerd in menselijke weefsels.
Verdere analyse van die mRNA-genetische paden toonde aan dat de hersenspecifieke mRNA’s in bloed-EV’s betrokken waren bij specifieke hersenfuncties en aanzienlijk verrijkt waren met genen die al geassocieerd zijn met hersenaandoeningen die te maken hebben met stemming, schizofrenie, epilepsie en middelenmisbruik.
Volgens het onderzoeksteam suggereert deze analyse dat deze mRNA’s waarschijnlijk ideale biomarkers zijn voor het identificeren van dergelijke aandoeningen.
Volgens mede-auteur Lena Smirnova is dit een opwindend reultaat, want op dit moment is er geen bloedmarker voor aandoeningen die de hersenen beïnvloeden. Tot op heden worden deze aandoeningen gediagnosticeerd door klinische interviews tussen patiënten en zorgverleners.
Onderzoekers ontdekten ook 13 hersenspecifieke mRNA’s in het bloed die geassocieerd waren met postpartum depressie. Om de mate waarin bloed-EV-mRNA’s de transcriptie in de hersenen weerspiegelen te bepalen, vergeleken onderzoekers mRNA’s geïsoleerd uit cellen en EV’s in een hersenorganoïde-model. Ze ontdekten dat, hoewel de niveaus van cellulair en extracellulair mRNA niet identiek zijn, ze wel correleren en dat het mogelijk is om veranderingen in expressie in de hersenen te extrapoleren via EV-mRNA-niveaus.
Het doel is om een eenvoudige bloedtest te ontwikkelen om veranderingen zoals hogere of lagere niveaus van bloed-EV-mRNA’s direct gekoppeld aan veranderingen in de hersenen die verband houden met psychische stoornissen te detecteren, zonder toegang te hebben tot de hersenen zelf, zegt Sabunciyan.
Uiteindelijk zou de beschikbaarheid van dergelijke bloedtesten het mogelijk kunnen maken om vroegtijdige tekenen van psychische crises, zoals suïcidaal gedrag, op te sporen. De mogelijkheid om patiënten te identificeren die risico lopen op een psychiatrische episode zou het zorgteam in staat stellen om in te grijpen en mogelijk zelfs crises te voorkomen.
In toekomstige studies willen de onderzoekers laboratoriumgekweekte hersenmonsters gebruiken om soortgelijke biomarkers te identificeren en tests te ontwikkelen voor stoornissen in het autismespectrum.
De onderzoekers waarschuwen wel dat de geïdentificeerde verschillen met betrekking tot depressie mogelijk alleen zijn gekoppeld aan postpartum depressie, omdat de studie alleen is uitgevoerd met monsters van vrouwelijke deelnemers.
-----------------------------------------------------------------------------------------
Vind je dit interessant? Misschien is een abonnement op de gratis nieuwsbrief dan iets voor jou! GGZ Totaal verschijnt tweemaal per maand en behandelt onderwerpen over alles wat met de ggz te maken heeft, onafhankelijk en niet vooringenomen.
Abonneren kan direct via het inschrijfformulier, opgeven van je mailadres is voldoende. Of kijk eerst naar de artikelen in de vorige magazines.
