Biomarkers ter ondersteuning van de diagnose axiale spondyloartritis

Bron: Recht Op, april-mei-juni 2023

Naar schatting 0,5 tot 1% van de Belgische bevolking lijdt aan axiale spondyloartritis (axSpA). Patiënten vertonen tekenen van lage rugpijn die veroorzaakt wordt door een ontstekingsproces van de gewrichten van de wervelkolom en/of het bekken (= axiaal skelet). Daarnaast kunnen ook andere gewrichten ontstoken raken, zoals knieën, enkels en schouders en zijn er soms ook problemen buiten het spier- en skeletstelsel zoals psoriasis, oogontsteking en darmontstekingen.

Het pad naar de juiste diagnose bij axSpA is niet altijd eenvoudig. Zo bedraagt in België de tijd tussen de eerste symptomen en de diagnose gemiddeld nog zes jaar. Lage rugpijn komt frequent voor, maar het is niet altijd duidelijk of deze lage rugpijn gerelateerd kan worden met axSpA. Uiteindelijk blijkt vijf procent van de mensen met lage rugpijn axSpA te hebben. Binnen de onderzoeksgroep van Prof. Veerle Somers aan het Biomedisch Onderzoeksinstituut (BIOMED) van de UHasselt gaan we op zoek naar biomarkers die een vroege axSpA diagnose kunnen ondersteunen.

Wat zijn biomarkers?

Biomarkers zijn stoffen in het lichaam die je kan meten en die in verband kunnen worden gebracht met een bepaald ziektebeeld. Ze kunnen een aanwijzing zijn voor een bepaalde aandoening (diagnostische biomarker), het ziekteverloop voorspellen (prognostische biomarker) of het effect van een behandeling aangeven (theranostische biomarker). Deze indicatoren zijn aanwezig in ons bloed, urine, ruggenmerg- of gewrichtsvocht en zijn vaak al in een heel vroeg stadium van de ziekte aanwezig. Voorbeelden hiervan zijn bv. bepaalde lipiden of cholesterol als biomarkers voor hart- en vaatziekten. Er zijn verschillende soorten biomarkers, maar voor ons onderzoek gaan we vooral op zoek naar antistoffen binnen de reumatische aandoeningen voor de diagnose van axiale spondyloartritis. We kennen tegenwoordig allemaal wel de antistoffen die ons beschermen tegen infecties zoals het Coronavirus, maar in de ziekten die wij in ons labo bestuderen, zijn de antistoffen gericht tegen deeltjes (moleculen) van het eigen lichaam.

Figuur 1: Op zoek naar antilichaam biomarkers

Om deze antilichaam biomarkers te vinden, maken we gebruik van een unieke techniek, weergegeven in figuur 1. We starten hiervoor met een stukje weefsel van een patiënt, meer bepaald van een biopt of een stukje gewrichtsweefsel dat achterblijft na het zetten van een prothese. Vervolgens worden de recepten voor de eiwitten in dit weefsel eruit gehaald en brengen we deze tot uiting op het oppervlak van een specifiek soort virus. Dit zijn geen virussen waar we als mens ziek van worden, maar virussen die enkel bacteriën infecteren. Zo creëren we een groot scala aan virusdeeltjes, waarbij elk virusje een heel klein deeltje van een menselijk weefsel meedraagt op zijn oppervlak. Op deze manier verkrijgen we in een proefbuisje een voorstelling van het lichaamseigen materiaal van de patiënt. Hiermee kunnen we dan op zoek gaan naar antistoffen in het bloed van de patiënten die kunnen binden aan deze lichaamseigen eiwitten. Uit deze zoektocht komen er initieel een honderdtal kandidaat antistoffen. Om uit al deze kandidaten de beste antilichamen over te houden, testen we honderden onafhankelijke bloedstalen. Hierbij kijken we in eerste instantie in bloedstalen van patiënten met axSpA, maar ook in gezonde personen, of in mensen met een ziektebeeld gelijkend op axSpA, zoals bijvoorbeeld mensen met chronische lage rugpijn. Specifieke antilichaam biomarkers voor axSpA patiënten zullen we namelijk niet terugvinden in gezonde personen
of mensen met een gelijkend ziektebeeld.

Om nieuwe antilichaam biomarkers te identificeren wordt er gestart met een stukje weefsel van de patiënt. Vervolgens worden de recepten voor de eiwitten die in dit weefsel zitten eruit gehaald en brengen we deze tot uiting op het oppervlak van een specifiek soort virus. Op deze manier verkrijgen we in een proefbuisje een voorstelling van de gewrichtseiwitten van de patiënt. Hieraan worden de antilichamen uit het bloed van de patiënt toegevoegd en wordt er op zoek gegaan naar antilichamen die kunnen binden aan lichaamseigen eiwitten.

Ons onderzoek is met andere woorden niet enkel voor de patiënt, maar is ook enkel mogelijk door de medewerking van de patiënt. Alles start bij de patiënt die zijn of haar goedkeuring moet geven om bloed of weefsel te doneren voor wetenschappelijk onderzoek. Die stalen worden dan verzameld in zogenaamde cohortes. Hiervoor werken we nauw samen met tal van Limburgse reumatologen. In de eerste fase van het onderzoek werkten we voornamelijk samen met de reumatologen van onder andere reumaclinic Genk en reuma instituut Hasselt, maar ondertussen
werken we zeer nauw samen met alle reumatologen binnen Limburg, en met reumatologen van de KUL en UGent.

Momenteel wordt de diagnose van axSpA gesteld op basis van een combinatie van verschillende elementen. Het is een beetje te vergelijken met een aantal puzzelstukken die in elkaar moeten passen om samen één geheel te vormen. Ten eerste, is er het verhaal van de patiënt en het klinisch onderzoek door de reumatoloog. Dit kan verder gecombineerd worden met beeldvorming op basis van MRI en een bloedonderzoek, waar gekeken wordt of je drager bent van de genetische factor (HLA-B27) die voorbeschikt tot spondyloartritis. Daarnaast worden de algemene ontstekingseiwitten waaronder het C –reactief proteïne (CRP) bepaald. Ondanks de combinatie van deze verschillende elementen blijft het stellen van de juiste diagnose van axSpA niet steeds eenvoudig.

Met de hierboven beschreven techniek die we binnen onze onderzoeksgroep gebruiken, vonden wij drie nieuwe antilichaam biomarkers die voorkomen in een subgroep van de axSpA patiënten. Als we deze antilichamen testen samen met de reeds bestaande biomarkers CRP en HLA-B27 in combinatie met het klinisch beeld van de patiënt kunnen wij de kans op een juiste diagnose van axSpA aanzienlijk verhogen. Wij zien onze test voor de aanwezigheid van de nieuwe antilichaam biomarkers niet als “de test” die alleen kan gebruikt worden voor de diagnose van axSpA, maar eerder in combinatie met andere huidig gebruikte biomarkers CRP en HLA-B27 en het klinisch beeld van de patiënt. Onze huidige bevindingen gaan we nu verder onderzoeken door nationale en internationale patiëntengroepen te testen op de aanwezigheid van deze biomarkers. Verder bekijken we hoe we deze test naar de kliniek kunnen brengen, zodat axSpA patiënten natuurlijk echt geholpen zijn door ons onderzoek. De eerste resultaten zijn alvast veelbelovend.

Voor meer info over het onderzoek kan je steeds een
kijkje nemen op deze website: https://www.uhasselt.be/en/instituten-en/biomed-en/immunology/somers-lab.