In het nieuwe onderzoek vergelijken wetenschappers bloed-, hersen- en hersenvochtmonsters van mensen met neurodegeneratieve aandoeningen, zoals Parkinson en Alzheimer, met die van proefpersonen die gezond ouder worden. Daarbij gebruiken ze chemische technieken en kunstmatige intelligentie. Zo hopen ze op moleculair niveau signalen te vinden die helpen om de ziekten in een vroeg stadium te diagnosticeren.

Eiwitaggregaten onder de loep

Het is al langer bekend dat er bij mensen met Alzheimer en Parkinson bouwstoffen (eiwitten) samenklonteren. Dat fenomeen heet aggregatie, maar het is onbekend hoe dat bijdraagt aan de ziekten. Het huidige project gebruikt die eiwitklonten om de progressie van de aandoeningen, en gezond ouder worden te monitoren. “Eiwitaggregaten zijn divers: ze verschillen in vorm, grootte en chemische samenstelling”, verklaart Francesco Simone Ruggeri, universitair hoofddocent Organische Chemie en Physical Chemistry and Soft Matter. Door de eiwitklonten met speciale microscopen (nanoscope) en andere technieken te bestuderen, wil de chemicus die verschillen gedetailleerd in kaart brengen.

De onderzoekers vermoeden dat ouderdom en elk stadium van ziekteprogressie gepaard gaat met aggregaten met een eigen, kenmerkende samenstelling of vorm. “Met hulp van kunstmatige intelligentie gaan we daarom al die soorten eiwitklonten groeperen”, zegt Ruggeri. Zo hopen ze eiwitklonten van een specifieke vorm of chemische samenstelling te koppelen aan de vroege stadia van neurodegeneratieve aandoeningen. Zulke indicatoren, of wel biomarkers genoemd, zouden in de toekomst artsen moeten helpen de ziekten eerder te diagnosticeren.

Voeding en leefstijl

Het onderzoek bestudeert ook de relatie tussen voedingspatronen, leefstijl en eiwitaggregaten in veroudering en ziekten. “We weten dat bijvoorbeeld een mediterraan dieet beschermt tegen ziekten en eiwitaggregatie beïnvloedt”, vertelt Ruggeri. “We proberen informatie op moleculair niveau te koppelen aan voeding.” De uitkomst van het onderzoek zou niet alleen moeten leiden tot eenvoudigere opsporing van neurodegeneratieve aandoeningen, maar ook tot advies over voeding en levensstijl om deze ziekten te voorkomen. Om dat voor elkaar te krijgen werkt Ruggeri samen met prof. Lisette de Groot en dr. Yannick Vermeiren op het gebied van humane voeding en gezondheid en met dr. Annemien Haverman op het gebied van consumptie en gezonde levensstijl.

De NWO-subsidie ondersteunt twee promovendi en twee postdocs gedurende een periode van zes jaar. Ruggeri: "Onze missie is bij te dragen aan de strijd tegen de impact van verwoestende aandoeningen zoals Parkinson en Alzheimer op onze families en samenleving, met als doel langer en beter te leven."

NWO’s Opkomende sleuteltechnologieën

Ruggeri's project is een van de negen onderzoeksinitiatieven die financiering ontvangt van NWO in het kader van de 'Opkomende sleuteltechnologieën'. Het doel van deze oproep is om ruimte te creëren voor vernieuwende, baanbrekende ideeën. Het gaat om technologieën die veelbelovend zijn in de academische omgeving en potentie hebben toegepast te worden. Een opkomende sleuteltechnologie heeft het potentieel om uit te groeien tot een zeer invloedrijke technologie die op de lange termijn kan bijdragen aan industriële en/of maatschappelijke impact.