NIET-TECHNISCHE PROJECTSAMENVATTING
Naam van het project
Op zoek naar een behandeling voor de acute immuunziekte hemofagocytaire lymfohistiocytose
NTS-identificatiecode
NTS-NL-161455 v.1, 22-08-2022
Nationale identificatiecode van de NTS
Veld wordt niet gepubliceerd.
Land
Nederland
Taal
nl
Indiening bij EU
Veld wordt niet gepubliceerd.
ja
Duur van het project, uitgedrukt in maanden.
60
Trefwoorden
Secundaire hemofagocytaire lymfohistiocytose
Immuunziekte
Immuun checkpoint
Macrofagen
Doel(en) van het project
Fundamenteel onderzoek: Immuunstelsel
Omzettinggericht en toegepast onderzoek: Verstoringen van het immuunstelsel bij de mens
Doelstellingen en verwachte voordelen van het project
Beschrijf de doelstellingen van het project (bijvoorbeeld het aanpakken van bepaalde wetenschappelijke onduidelijkheden, of wetenschappelijke of klinische behoeften).
Secundaire hemofagocytaire lymfohistiocytose (HLH) is een zeldzame en levensbedreigende aandoening die zowel kinderen als volwassenen treft. Helaas werken de huidige behandelingen niet goed genoeg en komen veel patiënten te overlijden in de eerste dagen van HLH. In dit project wordt fundamenteel en translationeel onderzoek gecombineerd om een nieuwe behandelstrategie voor patiënten met HLH te ontwikkelen. De macrofaag, een specifiek type afweercel, heeft een centrale rol in het ontstaan van HLH. Tijdens secundaire HLH is er sprake van overactieve macrofagen, veroorzaakt door bijvoorbeeld een infectie, auto-immuunziekte of kanker (primaire HLH wordt veroorzaakt door een erfelijke oorzaak). Lichaamseigen bloedcellen worden ‘opgegeten’ en andere afweercellen worden juist overmatig geactiveerd. Daarnaast worden er teveel schadelijke ontstekingsstoffen geproduceerd. Uiteindelijk ontstaat er een vicieuze cirkel die zich kenmerkt door een levensbedreigende en ongecontroleerde ontstekingsreactie. Patiënten worden hierdoor ernstig ziek en komen vaak te overlijden doordat meerdere organen niet meer functioneren. Het afremmen van de overactieve macrofagen is dan ook een veelbelovende behandelstrategie voor HLH. De activiteit van macrofagen wordt onder normale omstandigheden strikt gereguleerd door eiwitten op het oppervlak van de cel om te veel activiteit te voorkomen. Eén van de belangrijkste eiwitten op de macrofaag is CD40. Dit stimulerende eiwit zorgt ervoor dat de macrofagen meer ontstekingsstoffen produceren en op hun beurt weer andere afweercellen activeren. Eerder onderzoek van onze onderzoeksgroep heeft aangetoond dat het remmen van CD40 in macrofagen een effectieve manier is om activatie van de macrofaag te voorkomen. Op basis van deze bevindingen hebben wij een nieuwe remmer van CD40 in macrofagen ontwikkeld. Dit mogelijke medicijn, genaamd trafinib, voorkomt overactiviteit van macrofagen en vermindert de productie van ontstekingsstoffen. Trafinib heeft een gunstig effect op verschillende experimentele ontstekingsziekten, zoals aderverkalking, multiple sclerose (MS) en ernstige bloedvergiftiging (sepsis). Omdat trafinib een veelbelovende en krachtige remmer van macrofaag activiteit is willen wij in dit project onderzoeken of dit medicijn ook gebruikt kan worden in de behandeling van HLH.
Welke potentiële voordelen kan dit project opleveren? Leg uit hoe de wetenschap vooruit kan worden geholpen of mensen, dieren of het milieu uiteindelijk voordeel kunnen hebben bij het project. Maak, waar van toepassing, een onderscheid tussen voordelen op korte termijn (binnen de looptijd van het project) en voordelen op lange termijn (die mogelijk pas worden bereikt nadat het project is afgerond).
Per jaar krijgen er in Nederland ongeveer 50-100 mensen HLH, waarbij 8-54% komt te overlijden binnen een paar dagen door een gebrek aan een goede behandeling. Daarnaast zijn patiënten in de eerste dagen van HLH vaak te ziek om optimale behandeling van de onderliggende ziekte, vaak kanker of een infectie, te krijgen. Aanvullende behandelingen van HLH zijn dringend nodig om de prognose van patiënten met deze zeldzame aandoening te verbeteren. Op de korte termijn willen wij meer inzicht verkrijgen in het effect van het remmen van CD40 op het ziekteverloop van HLH in muizen. Hierbij kijken wij ook wat het effect is van CD40 remming op de (immuun)cel processen die betrokken zijn bij HLH. Op de langere termijn kan deze kennis bijdragen aan de ontwikkeling van een nieuwe behandeling bij HLH, gericht op CD40 remming. Wanneer blijkt dat de CD40-remmer trafinib een mogelijke behandelstrategie is voor HLH in muizen, kan de stap worden gemaakt om trafinib in een klinische studie bij HLH patiënten te onderzoeken.
Voorspelde schade
In welke procedures worden de dieren gewoonlijk gebruikt (bijvoorbeeld injecties, chirurgische procedures)? Vermeld het aantal en de duur van deze procedures.
Om de muizen als ziektemodel te kunnen gebruiken moeten wij de immuunziekte opwekken, dit gebeurt met meerdere injecties. Verder kunnen de muizen geïnjecteerd worden met bijvoorbeeld een medicijn en er zal ook bloed afgenomen worden. Soms is het nodig om muizen te bestralen zodat ze een beenmergtransplantatie kunnen krijgen, op deze manier kunnen wij de muizen een "nieuw" immuunsysteem geven. Aan het einde van het experiment zullen de muizen gedood worden.
Wat zijn de verwachte gevolgen/nadelige effecten voor de dieren, bijvoorbeeld pijn, gewichtsverlies, inactiviteit/verminderde mobiliteit, stress, abnormaal gedrag, en wat is de duur van die effecten?
Een gevolg van HLH is dat de muizen zich erg ziek voelen, veel gewicht verliezen, en bloedarmoede ontwikkelen. Ernstig gewichtsverlies is onderdeel van de ziekte en is een gevolg van een verhoogd energie verbruik om de ziekte te bestrijden en de dieren voelen zich ziek waardoor ze minder eten. Daarnaast zullen de dieren stress ondervinden doordat ze meerdere malen geïnjecteerd moeten worden en er ook bloedafnames plaatsvinden. Aan de hand van pilot studies zullen wij proberen de duur van het experiment, en daarmee het ongerief, zo kort mogelijk te laten duren. Het maximum aantal dagen dat de dieren de ziekte doormaken is tien. Er kan een canule geplaatst worden bij de muizen om stress van veelvuldig injecteren te verminderen. Deze dieren worden vervolgens individueel gehuisvest om te voorkomen dat andere muizen aan de canule kunnen zitten.
Welke soorten en aantallen dieren zullen naar verwachting worden gebruikt? Wat zijn de verwachte ernstgraden en de aantallen dieren in elke ernstcategorie (per soort)?
Soort:
Totaal aantal
Geraamde aantallen naar ernstgraad
Terminaal
Licht
Matig
Ernstig
Muizen (Mus musculus)
1222
0
82
0
1140
Wat gebeurt er met de dieren die aan het einde van de procedure in leven worden gehouden?
Soort:
Geraamd aantal te hergebruiken, in het habitat-/houderijsysteem terug te plaatsen of voor adoptie vrij te geven dieren
Hergebruikt
Teruggeplaatst
Geadopteerd
Geef de redenen voor het geplande lot van de dieren na de procedure.
Aan het eind van het experiment worden de dieren gedood, om weefsel voor verdere wetenschappelijke analyse te kunnen verkrijgen.
Toepassing van de drie V’s
1. Vervanging
Beschrijf welke diervrije alternatieven op dit gebied voorhanden zijn en waarom zij niet voor het project kunnen worden gebruikt.
HLH is een ingewikkelde immuun ziekte waarbij het met name mis gaat bij de ‘communicatie’ tussen de verschillende cellen in het immuunsysteem. Een diermodel is nodig om zowel de communicatie tussen de immuuncellen te kunnen bestuderen, alsmede het effect hiervan op de organen en weefsels die door HLH worden aangetast. Tegelijkertijd met deze muizenstudie gaan wij ook studies met humane cellen uitvoeren. Hierdoor kunnen wij in een vroeg stadium al zien of de resultaten die wij krijgen uit de muizenstudie overeen komen met de situatie bij HLH patiënten. In patiëntmateriaal zoals bloed kunnen wij ook ontstekingswaarden (o.a. ontsteking stoffen, en immuuncel activatie) bepalen, zodat deze informatie verder onderzocht kan worden in het muismodel.
2. Vermindering
Leg uit hoe de aantallen dieren voor dit project zijn bepaald. Beschrijf de stappen die zijn genomen om het aantal te gebruiken dieren te verminderen en de beginselen die zijn gebruikt bij het opzetten van de studies. Beschrijf, waar van toepassing, de praktijken die gedurende het hele project zullen worden toegepast om het aantal dieren die in overeenstemming met de wetenschappelijke doelstellingen werden gebruikt, tot een minimum te beperken. Deze praktijken kunnen bijvoorbeeld bestaan uit proefprojecten, computermodellen, het delen van weefsel en hergebruik.
Ons onderzoekslab heeft al zeer veel ervaring met CD40, waardoor al veel kennis beschikbaar is over de effecten van CD40 op verschillende celtypen. Hierdoor weten wij dat CD40 een belangrijke rol speelt in macrofaag activatie, de immuuncel die een centrale rol speelt in HLH. Deze eerder opgedane kennis over het effect van CD40 op macrofagen, maar ook op andere celtypen, kunnen wij inzetten in dit project waardoor wij minder dieren nodig hebben. Door pilot studies uit te voeren om de proefopzet zo veel mogelijk te optimaliseren, hopen wij dat het aantal dieren dat nodig is voor de experimenten te verminderen. Daarnaast streven wij ernaar om zoveel mogelijk metingen te doen in één proefdier. We berekenen met statistische methoden hoeveel muizen er nodig zijn om een betrouwbaar antwoord te krijgen zodat er niet teveel dieren worden gebruikt. Door gebruik te maken van een beenmergtransplantatie voorkomen we dat er eerst veel muizen met elkaar gefokt moeten worden om een ander immuunsysteem te krijgen.
3. Verfijning
Geef voorbeelden van de specifieke maatregelen (bv. verscherpte monitoring, postoperatieve behandeling, pijnbestrijding, training van dieren) die in verband met de procedures moeten worden genomen om de welzijnskosten (schade) voor de dieren tot een minimum te beperken. Beschrijf de mechanismen om gedurende de looptijd van het project nieuwe verfijningstechnieken in gebruik te nemen.
Aan de hand van meerdere pilot experimenten proberen wij de proefopzet te verfijnen. Dit doen wij onder andere door te onderzoeken of wij op een eerder tijdspunt al het effect van een behandeling op het HLH ziekteproces kunnen zien. Hierdoor zullen de muizen minder lang ernstig ziek zijn. De dieren die het einde van het experiment niet halen vanwege het bereiken van een humaan eindpunt, zoals te hoog gewichtsverlies en sterk verminderd actief gedrag, zullen wél gebruikt worden om meer inzicht te verkrijgen in het ontstaan van HLH. Waar mogelijk zal het aantal handelingen van de muis, met name de injecties, zo laag mogelijk worden gehouden. Er wordt de voorkeur gegeven aan geneesmiddelen die minder vaak gegeven hoeven te worden, maar vanwege bepaalde eigenschappen van een medicijn, zoals een snelle afbraak of slechte oplosbaarheid, zal er soms vaker geïnjecteerd moeten worden. Wij zullen de dieren niet over een langere periode injecteren dan strikt noodzakelijk. Wanneer wij de dieren meer dan één keer per dag in een bloedvat moeten injecteren zullen wij een buisje plaatsen op het bloedvat of een pompje gebruiken, zodat de dieren minder last ondervinden van de injecties. Hierbij heeft het plaatsen van een pomp de voorkeur, omdat dieren dan niet alleen geplaatst hoeven te worden. Een deel van de muizen zal een genetische aanpassing hebben of een behandeling krijgen, waardoor het ziektebeeld minder ernstig wordt. Hierdoor zal het uiteindelijke ongerief bij deze muizen ondanks dat ze HLH hebben, lager zijn. Mannelijke muizen worden om vechten te voorkomen in groepjes van drie tot vier muizen gehuisvest en krijgen twee huisjes. Ook zullen de beenmergtransplantatie dieren en de dieren die HLH hebben indien nodig nat gemaakt energierijk voer krijgen, zodat ze op een makkelijkere manier voldoende voedsel binnenkrijgen.
Licht de keuze van de soorten en de bijbehorende levensstadia toe
Muizen hebben de voorkeur binnen dit project omdat onze onderzoeksgroep zeer uitgebreide ervaring heeft met muizen en dit een goed en geaccepteerd model is voor HLH. Wij werken met volwassen muizen vanaf een leeftijd van zes weken, het experiment wordt ingezet wanneer de muizen tussen de zes en 24 weken oud zijn. Uit eerdere studies is gebleken dat het muismodel van HLH veel overlap vertoont met het ziektebeeld dat wordt gezien bij HLH patiënten. De voor HLH kenmerkende overactieve macrofaag produceert vergelijkbare ontsteking stoffen in mensen en muizen.
Voor een beoordeling achteraf geselecteerd project
Project geselecteerd voor BA?
ja
Termijn voor BA
28-02-2028
Reden voor de beoordeling achteraf
Bevat ernstige procedures
ja
Maakt gebruik van niet-menselijke primaten
Andere reden
Toelichting van de andere reden voor de beoordeling achteraf
Aanvullende velden
Nationaal veld 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 4
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 5
Veld wordt niet gepubliceerd.
Startdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Einddatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Goedkeuringsdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Link naar de eerdere versie van de NTS buiten het EC-systeem