Bij COPD gaan longblaasjes kapot. Ze herstellen niet meer. Prof.dr. Reinoud Gosens (Rijksuniversiteit Groningen) zoekt naar middelen om dat herstel weer aan zetten. De komende jaren onderzoekt hij herstel van schade tijdens een longaanval. ‘Daar zit de sleutel. En de stap naar onderzoek bij mensen.’
Reinoud Gosens leidt een onderzoeksgroep aan de Rijksuniversiteit Groningen die deel uitmaakt van het Consortium Longweefselherstel van Longfonds. Dit is een internationale samenwerking van topwetenschappers, die onder andere in kaart brengen wat er precies gebeurt in de longcellen bij COPD. Gosens: ‘Die informatie is voor mij belangrijk. Vervolgens kan ik namelijk kijken met welke stoffen ik die processen kan beïnvloeden.’
Gosens pluist graag biologische processen uit. ‘Ik wil dingen begrijpen, altijd al. Ook wil ik die droom van mensen met COPD helpen waarmaken: een oplossing vinden.’ Toen Gosens als student zocht naar een onderzoeksproject, kon hij kiezen uit onderzoek naar hart- en vaatziekten en longonderzoek. ‘Mijn broer heeft astma, daarom had ik meer interesse in longonderzoek.’
Als je een longontsteking doormaakt, gaan je longen minder goed werken. Mede omdat een deel van de longblaasjes beschadigt raakt. Bij gezonde mensen herstellen de longblaasjes en de longfunctie binnen een paar weken. Bij mensen met COPD niet. Waarschijnlijk doordat de stamcellen niet meer actief zijn. Gosens: ‘Mijn werk bestaat eruit om mogelijkheden te bedenken om die stamcellen weer ‘aan’ te zetten. En die mogelijkheden te testen. Werkt iets, dan is dat een startpunt voor verder onderzoek, richting een behandeling.’
Gosens zoekt op drie manieren naar die mogelijkheden. Enerzijds bestudeert hij het ontstekingsproces zelf: hoe remt dit het herstelproces en de stamcellen? Kunnen we dat beïnvloeden? Daarnaast bestudeert hij ‘de donkere kant van de long’. De ene zijde van longblaasjes staat in contact met lucht. De andere ligt tegen dun vertakte bloedvaatjes aan. Daar gaat zuurstof het bloed in. En gaan koolstofdioxide en andere stoffen eruit. ‘De bloedvaatjes zijn bekleed met endotheelcellen. Die zijn betrokken bij het herstel van longblaasjes. Maar we vermoeden dat ze bij mensen met COPD het herstel juist belemmeren. Hoe? Dat zoeken we uit.’ En de derde manier is dat Gosens stoffen zoekt die stamcellen aanzetten tot groei.
In alle onderzoeken speelt gekweekt longweefsel van stamcellen een belangrijke rol. ‘Hiermee bestuderen we herstel- en ontstekingsprocessen. En het effect van verschillende stoffen: van welke stoffen groeien stamcellen harder? Hoe reageren de genen in de stamcellen? Welke processen in de cel gaan aan of juist uit?’
Gosens onderzoek leverde recent een belangrijke ontdekking op. Twee bestaande geneesmiddelen blijken stamcellen te laten groeien. Het gaat om de geneesmiddelen prostaglandine E2 en I2. Dat verloopt in twee stappen. De prostaglandines stimuleren longcellen om zogeheten groeifactoren af te geven. Op hun beurt zetten de groeifactoren stamcellen ‘aan’. Gosens: ‘Longcellen gaan groeifactoren afgeven na een specifiek communicatiesignaal in die longcellen. Dat heet het WNT-signaal. Wat wij ontdekten is dat prostaglandines dit WNT-signaal versterken. En zo dus de stamcelgroei stimuleren.’ Dit leverde Gosens een publicatie op in het gerenommeerde wetenschappelijke blad Science Advances.
‘We hebben een zogeheten proof of concept geleverd: bewijs dat in het lab de prostaglandines in principe stamcelgroei stimuleren.’
Kunnen COPD-patiënten deze geneesmiddelen binnenkort krijgen? ‘Nee, helaas,’ vertelt Gosens. Na het nieuws over de ontdekking stelden veel mensen met COPD hem deze vraag. ‘We hebben een zogeheten proof of concept geleverd: bewijs dat in het lab de prostaglandines in principe stamcelgroei stimuleren.’ Dat is veelbelovend, maar nu moet uitgezocht worden of de geneesmiddelen dat ook doen in mensen. Welke dosering nodig is. En of prostaglandines veilig zijn voor mensen met COPD.
Dat gaat Gosens de komende jaren doen. Hij focust daarbij op longaanvallen. Bij een longaanval laait de chronische ontsteking in de longen van iemand met COPD op. Meestal door een infectie. Het gevolg: heftige benauwdheid en meer verlies van longfunctie. ‘Longaanvallen zijn verantwoordelijk voor de helft van al het longfunctieverlies bij COPD. Als we herstel in deze fase kunnen ‘aanzetten’ met prostaglandines, besparen we mensen veel leed. Ik geloof erin dat hier de sleutel zit, en uiteindelijk de stap naar onderzoek bij mensen.’
Stap één is labonderzoek: Gosens gaat longaanvallen nabootsen in gekweekt longweefsel in het laboratorium. En kijken wat prostaglandines dan doen. Daarna hoopt hij onderzoek te gaan doen onder een kleine groep patiënten met een longaanval. ‘Focussen op longaanvallen heeft ook praktische voordelen. Het onderzoek vindt dan plaats in een gecontroleerde omgeving: patiënten zijn vanwege de aanval sowieso in het ziekenhuis. En we leren in relatief korte tijd wat het effect van de prostaglandines is.’
Zijn die resultaten overtuigend, dan komt groter klinisch onderzoek in beeld. Het is een kwestie van lange adem, bevestigt Gosens. ‘Wij doen onderzoek in de voorhoede. Daar hoort bij: drie stappen vooruit, één terug. Maar het samenwerkingsverband van Longfonds helpt ons sneller tot een oplossing te komen. Daar geloof ik in. En dat maakt het de moeite waard.’
Tekst: Karin Postelmans