Medische doorbraak voor COPD komt steeds dichterbij

Zeven jaar geleden had Longfonds een idee om sneller tot een medische doorbraak voor COPD te komen. Oud-Longfonds-directeur Michael Rutgers wilde hiervoor toponderzoekers vanuit de hele wereld samenbrengen. Hij zocht contact met Hans Clevers. Deze Nederlandse stamcelonderzoeker zorgde er samen met Carla Kim voor dat toponderzoekers uit de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en Nederland gingen samenwerken. Dat leidde tot LONGFONDS | Accelerate. 

Snappen wat er misgaat 

Vijf jaar geleden startte binnen deze samenwerking het project BREATH. Dat staat voor Building Respiratory Epithelium and Tissue for Health. Ofwel ‘kapotte longen repareren’. ‘We hopen in de toekomst COPD te kunnen genezen’, zegt Carla Kim, de Amerikaanse wetenschapper die de dagelijkse leiding heeft over het onderzoek. ‘Toen we begonnen met BREATH, voorspelde de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) dat COPD in 2030 wereldwijd de derde doodsoorzaak zou zijn. Dat bleek al in 2019 zo te zijn, jaren eerder dan gedacht.’  

Door samen te werken gaan we sneller. Maar goed onderzoek kost tijd, benadrukt Kim. ‘Een long heeft een ingewikkelde structuur. Om COPD te kunnen genezen, moeten we snappen wat er precies misgaat in een COPD-long. We weten dat de longblaasjes onherstelbaar kapot gaan. Die beschadigingen willen we in de toekomst kunnen repareren. Dat is de uitdaging van ons onderzoeksproject.’

Stappen vooruit 

In dit laatste jaar van het BREATH-project kijken de onderzoekers terug. Wat is er in die vijf jaar allemaal bereikt? Genoeg om stappen vooruit te zetten, zegt Kim. Onderzoekers in Pennsylvania ontdekten een nieuw type stamcel (RASC). Deze zorgt ervoor dat cellen van longblaasjes kunnen groeien. Kim: ‘Met deze ontdekkingen (uit deelproject 1, zie kader, red.) snappen we dus beter wat er mis is in een COPD-long.’  

Bestaand medicijn 

De Nederlandse onderzoeker Reinoud Gosens deed samen met een collega-onderzoeker in Pittsburgh een ontdekking in het tweede deelproject. Wat is er nodig om een cel te laten groeien? Kim: ‘Zij ontdekten in het lab dat een bestaand medicijn ook invloed heeft op COPD. Dit middel wordt vaak gebruikt door mensen met stemmingswisselingen. Bij mensen met COPD verloopt de communicatie tussen cellen en moleculen niet goed. Een cel krijgt simpel gezegd niet door wat hij moet doen. Dit middel zorgt ervoor dat dat proces wél goed loopt.’ Nu gaan de onderzoekers mensen zoeken die dit middel gebruiken voor hun stemmingswisselingen én COPD hebben. Als blijkt dat deze groep minder last heeft van COPD, kan een proef starten om te zien of mensen met COPD geholpen zijn.  

Minilong 

Ook het derde deelproject verloopt naar wens, vertelt Kim. Zoals het kweken van een mini-long van een gezonde muis in het lab en de cellen daarvan transplanteren naar een andere muis. Hoe nu verder? ‘We weten nu dat dit mogelijk is tussen twee gezonde muizen. Maar lukt het ook als we deze cellen overbrengen naar een muis met COPD? Dat blijkt lastiger. We moeten uitzoeken wat er nodig is om die cellen wel te laten werken in een COPD-muis. Daar helpt de kennis uit het eerste deelproject bij. Daarna kunnen we gaan kijken hoe we menselijke cellen kunnen gebruiken.’ 

De oplossing ligt misschien in Londen. Daar wordt gewerkt aan de opbouw van een nieuwe long. De onderzoekers ontwikkelden een soort gel uit longweefsel. Als deze gel precies de juiste structuur heeft, kan deze de groei van longcellen ondersteunen. Kim: ‘We gaan nu kijken of deze gel kan helpen om de cellen in de COPD-muis wél te laten groeien. Zo komen verschillende deelprojecten bij elkaar.’

Sneeuwbaleffect

Kim is enthousiast over de resultaten die BREATH tot nu toe opleverde. ‘Doordat we COPD steeds beter begrijpen zullen we het verschil gaan maken. Daardoor hebben we ook meer mogelijkheden om mensen met COPD te helpen. Het mooie is dat we op twee ontwikkelingen inzetten: medicijnen én celtherapie.’ Dankzij deze internationale samenwerking zijn wetenschappers over de hele wereld nu samen bezig om beschadigde longen te herstellen. Dat zorgt voor een sneeuwbaleffect. Want zo krijgt de ziekte steeds meer aandacht. En dat is hard nodig.

Het BREATH-onderzoek is verdeeld in vier deelprojecten:

1. In het eerste deelproject kijken de onderzoekers wat er precies misgaat in een COPD-long. Kim: ‘We weten welke symptomen iemand met COPD heeft. Maar we weten niet welke cellen er nou precies voor zorgen dat iemand COPD krijgt. Om dat uit te vinden vergelijken we een gezonde long met een COPD-long. Zijn bepaalde type cellen afwezig? Zijn er juist andere cellen aanwezig? Ofwel, wat is er anders in de COPD-long?’
2. In deelproject 2 wordt onderzocht wat er nodig is om een cel te laten groeien. Kim: ‘Bij COPD werken de cellen die zuurstof uitwisselen niet goed. Een longstamcel zorgt ervoor dat er nieuwe cellen groeien. Wat heeft zo’n longstamcel nodig om juist díe cellen te kweken in het lab? We zoeken uit welke chemische stoffen daarvoor geschikt zijn. Zodat we later een medicijn kunnen ontwikkelen dat deze cellen als het ware aan kan zetten.’
3. Het derde deelproject wordt geleid door Kim zelf. Zij onderzoekt of cellen die in het lab gekweekt zijn ook écht in een menselijke long geplaatst kunnen worden. En daar doen wat ze moeten doen. Om dat te testen, werkt ze in dit project met muizen. ‘We laten longstamcellen van een muis in het lab uitgroeien tot een soort minilong. De cellen daarvan brengen we in bij een andere muis. Als het goed is, worden deze cellen onderdeel van het longweefsel van die andere muis.’
4. In het laatste deelproject komt alle kennis samen. Hier kijken onderzoekers hoe ze met alle onderdelen (de cellen) een nieuwe long kunnen bouwen. Het gaat niet alleen om de cellen zelf, maar ook om de structuur. Vergelijk het met een 3D-puzzel: om het te laten kloppen, moet elk puzzelstukje op de juiste plaats komen.  

De vier deelprojecten vinden tegelijk plaats. De onderzoekers wisselen steeds kennis met elkaar uit. Dat is het bijzondere van deze samenwerking. Kim: ‘Omdat we uitvinden welke cellen in een COPD-long niet werken (deelproject 1), kunnen we in deelproject 2 kijken hoe we díe cellen aan de praat krijgen. Als we deze cellen inbrengen in een muis (deelproject 3), hebben we misschien wel een medicijn nodig om dat te stimuleren (deelproject 2). En als we weten hoe we cellen kunnen transplanteren (deelproject 3), dan kunnen we in deelproject 4 de structuur bepalen.’

Tekst: Mariëlle van Bussel

Longfonds is binnen Europa de grootste private financier van onderzoeksprojecten naar het voorkomen, behandelen en genezen van ernstige longschade bij COPD. De resultaten van dit onderzoek zijn onmisbare stukjes van een ingewikkelde puzzel. Samen maken ze in de toekomst de belangrijke medische doorbraak voor COPD mogelijk. Dat is van levensbelang voor 600.000 Nederlanders met deze nog ongeneeslijke longziekte. We kunnen nog niet beloven wanneer het zover is, maar we zetten alles op alles om de oplossing snel dichterbij te brengen.