NIET-TECHNISCHE PROJECTSAMENVATTING
Naam van het project
Onderzoek naar een behandeling voor erfelijke geelzucht
NTS-identificatiecode
NTS-NL-060963 v.1, 09-03-2022
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
Erfelijke geelzucht
Remming bilirubine vorming
Neonatale geelzucht
Hersenschade
Lever ziekte
Doel(en) van het project
Fundamenteel onderzoek: Gastro-intestinaal stelsel met inbegrip van de lever
Omzettinggericht en toegepast onderzoek: Gastro-intestinale en leveraandoeningen 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).
Ons lichaam maakt iedere dag nieuwe rode bloedcellen aan om de oude beschadigde cellen te vervangen. De beschadigde cellen worden uit het bloed gehaald in de milt en de lever en daar afgebroken. Bij die afbraak worden afvalstoffen geproduceerd. De rode bloedkleurstof ‘hemoglobine’ wordt eerst afgebroken tot de afvalstof ‘biliverdine’ en dat wordt omgezet in de uiteindelijke afvalstof ‘bilirubine’. De lever zorgt er vervolgens voor dat het giftige geel gekleurde bilirubine via de gal het lichaam kan verlaten. Bij sommige mensen werkt dit niet goed. Zij lijden aan erfelijke ‘geelzucht’. Ze worden erg ziek omdat het giftige bilirubine zich ophoopt in de hersenen en daar blijvende ernstige schade veroorzaakt. In dit onderzoek gaan we onderzoeken of het mogelijk is om deze omzetting van biliverdine naar bilirubine te remmen. Biliverdine kan het lichaam wel verlaten via de gal en via de urine zonder dat de lever dit nog extra moet verwerken. In ratten met erfelijke geelzucht zal worden onderzocht of met RNA verpakt in vetbolletjes de productie van het eiwit dat bilirubine maakt kan worden geremd. Deze manier van afleveren van RNA is recent gebruikt in de zogenaamde mRNA vaccins van Pfizer en Moderna tegen covid. In deze studie wordt onderzocht of deze manier van afleveren voldoende effectief is, voor een langere termijn effect heeft en of toediening via de bloedbaan veilig is.
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).
Patiënten met ernstige erfelijke geelzucht moeten dagelijks 8 tot 14 uur naakt onder een felle blauwe lamp liggen om hersenschade door bilirubine te voorkomen. Deze lichttherapie behandeling belemmert hun bewegingsvrijheid in grote mate. Omdat na verloop van tijd deze behandeling minder effectief wordt hebben de patiënten met de meest ernstige vorm op den duur een levertransplantatie nodig. Na de transplantatie hebben ze levenslange immuunremming om afstoting van de getransplanteerde lever te voorkomen. Dit verhoogt het risico op het krijgen van kanker en infecties. De door ons ontwikkelde gentherapie lijkt een goed alternatief en wordt nu getest in een kleine groep patiënten. Deze therapie kan echter niet in alle patiënten worden toegepast. In één op de drie volwassen patiënten is gentherapie niet mogelijk omdat hun afweersysteem de therapie opruimt voordat het zijn werk kan doen. Voor deze patiënten zou deze behandeling een optie zijn die het mogelijk maakt te stoppen met de lichttherapie en een levertransplantatie te voorkomen. Naast de directe bijdrage aan de ontwikkeling van een behandeling voor erfelijke geelzucht, kan dit ook bijdragen aan de ontwikkeling van een behandeling voor de geelzucht die soms optreedt bij pasgeboren kinderen. Indien remming van de productie van dit eiwit effectief en veilig is, toont dat aan dat een vervolgonderzoek gericht op het ontwikkelen van een niet-RNA therapie een goede en veilige optie is. Het ontwikkelen van een medicijn dat de activiteit van dit bilirubine producerende eiwit remt is een duur en langdurig proces. Het risico voor mislukking is nu te groot voor farmaceutische bedrijven om dit nu te starten. Indien dit onderzoek succesvol is zal dat het opstarten van een vervolg onderzoek om een remmer te ontwikkelen mogelijk maken. Deze te ontwikkelen remmer zal die niet alleen geschikt is voor deze kleine groep patiënten maar kan dan ook gebruikt kunnen worden in pasgeboren baby’s. In Nederland komt ernstige geelzucht vlak na de geboorte komt jaarlijks bij 1500 tot 2000 kinderen voor. Een veilige en effectieve remmer zou voor deze groep een ziekenhuis opname voorkomen. In landen met een beperktere toegang tot effectieve zorg zou een dergelijke remmer het ontstaan van ernstige en blijvende hersenschade kunnen voorkomen, een zeer ernstige complicatie die nu nog frequent optreedt.
Voorspelde schade
In welke procedures worden de dieren gewoonlijk gebruikt (bijvoorbeeld injecties, chirurgische procedures)? Vermeld het aantal en de duur van deze procedures.
De dieren worden een of meerdere malen geïnjecteerd via de staart. Bij de dieren wordt een of meerdere keren bloed afgenomen en wordt urine verzameld. Aan het eind van het experiment wordt met een operatie gal uit de galgang opgevangen om te bepalen of de ‘andere’ afvalstof (biliverdine) aanwezig is. De rat komt niet meer bij uit deze operatie.
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?
De herhaling van de injecties en de bloed afname maakt dat ze stress zullen ervaren. Mogelijk geeft het herhaald injecteren van de RNA therapie schade aan de lever en de nier. Door de bloedwaarden regelmatig te meten en de dieren te doden indien deze waarden aangeven dat er lever en of nier schade optreedt het experiment tijdig te stoppen, wordt ernstig ongerief, zoals gewichtsverlies, zoveel mogelijk voorkomen. Op het eind, voorafgaand aan de operatie nodig voor de gal isolatie, worden de dieren verdoofd. Hieruit zullen ze niet meer ontwaken.
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
Ratten (Rattus norvegicus)
410
0
145
265
0
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.
Na afloop worden de dieren gedood. Om gal te isoleren is een grote operatie nodig waarna de kans op herstel heel laag is. Ook willen we in deze dieren het effect van de remming in de lever en milt kunnen meten en deze organen kunnen onderzoeken op eventuele schadelijke bijwerkingen.
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.
We kunnen dit niet in mensen testen omdat de veiligheid van deze RNA therapie voor deze toepassing niet zeker is. Omdat het bilirubine producerende eiwit in het hele lichaam aanwezig is moet het in de bloedbaan geïnjecteerd worden. Dit is een te groot risico voor de patiënt.
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.
Eerst worden in het laboratorium in lever- en milt- cellen onderzocht of deze RNA therapie de productie van dit eiwit inderdaad kan remmen. Alleen als dit het geval is, wordt deze therapie in levende ratten onderzocht. Dit bespaart veel dieren. Voor ieder experiment wordt met statistische methoden bepaald hoeveel dieren er nodig zijn. Zo wordt voorkomen dat er teveel dieren gebruikt worden maar dat de resultaten nog wel betrouwbaar zijn. De remming van de aanmaak van het bilirubine producerende eiwit leidt tot uitscheiding van biliverdine in de gal en in mindere mate in de urine. Ontwikkelen van methodes om voldoende urine te verzamelen is een belangrijk onderdeel van de eerste studie als minimaal invasieve methode om de remming in de tijd te vervolgen. Daarnaast is gekozen om de hoeveelheid van de afvalstof ‘bilirubine’ in het bloed te nemen als de parameter voor effectiviteit in plaats van de hoeveelheid van de andere afvalstof ‘biliverdine’ in de gal. Dit maakt het doden van de dieren op meerdere tijdspunten voor gal isolatie overbodig. Er zijn dan minder dieren nodig.
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.
Het is belangrijk om te vermelden dat dit erfelijke geelzuchtmodel niet leidt tot schadelijke gevolgen voor de rat, in tegenstelling tot de patiënt. Het bilirubine is voldoende verhoogd om deze behandeling te onderzoeken maar te laag om symptomen te veroorzaken. Het wordt ook niet verwacht dat de toegediende RNA therapie bijwerkingen zal hebben. Voor alle zekerheid worden de lever- en nierwaarden in het bloed gecontroleerd zodat dieren gedood kunnen worden indien het toch schadelijk is voor de nier of lever. De onderzoeksopzet is zo ontworpen dat eerst in kortdurende experimenten wordt onderzocht of de behandeling werkt. Pas als de behandeling goed lijkt te werken, zal onderzocht worden of de behandeling ook voor de langere termijn werkt. Er zitten op deze manier zo min mogelijk dieren in de langere experimenten.
Licht de keuze van de soorten en de bijbehorende levensstadia toe
We gebruiken een rat met erfelijke geelzucht omdat dit het beste model is. Deze ratten missen van nature het levereiwit dat nodig is voor het uitscheiden van bilirubine via de gal. Ze lijken daarmee erg op de patiënten met deze vorm van erfelijke geelzucht. Als het lukt om deze ratten de andere afvalstof ‘biliverdine’ te laten uitscheiden via de gal en de urine, verwachten we dat deze behandeling ook kan worden gebruikt in patiënten. Omdat we deze remmer ook willen kunnen toepassen in kinderen kiezen we voor jonge dieren zodat ook het effect van de groei op de behandeling in deze experimenten kan worden mee genomen. De dieren worden regelmatig gecheckt op uiterlijk en gedrag en de bloedwaarden voor nier- en leverschade worden gemeten zodat eventuele schadelijke effecten tijdig worden herkend en lijden zoveel mogelijk kan worden voorkomen.
Voor een beoordeling achteraf geselecteerd project
Project geselecteerd voor BA?
nee
Termijn voor BA
Reden voor de beoordeling achteraf
Bevat ernstige procedures
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