‘Jack van Horssen wil de energiecentrales ontroesten’ (23)

MS-onderzoek in Nederland (23): prof.dr. Jack van Horssen

Vanaf de benoeming in 1995 van MS-professor dr. Chris Polman is in Nederland sprake van hooggekwalificeerd onderzoek naar Multiple Sclerose. In een artikelenserie belicht MSzien waartoe dit leidt. Ontmoetingen met wetenschappers, meestendeels verbonden aan een universiteit. In deze 23e aflevering niet voor het eerst iemand die geen arts is: prof. dr. Jack van Horssen, neurobioloog. Op zoek naar storingen die mensen met MS hebben in de energiebronnetjes van de hersenen.

Door: Raymond Timmermans
Klinkt niet wetenschappelijk, maar is het toch in hoge mate: “Waar ik naar zoek is een manier om de giftige stoffen weg te halen of te houden uit de miniatuur energiecentrales van de hersencellen. Die energiecentrales schoonmaken, als het ware. Want het ziet er naar uit dat die centrales schadelijke zuurstofdeeltjes afleveren die de zenuwcellen en zenuwbanen beschadigen. Zo kunnen die een belangrijke speler zijn in het ziekteproces. We willen weten hoe dat komt en hoe we dat kunnen afremmen”.

Toegegeven; hij zegt het iets ingewikkelder, met diverse Latijnse en Griekse termen – “Uit ons onderzoek is gebleken dat er in hersenen van MS-patiënten diverse veranderingen optreden in mitochondrieën (dit zijn de energiecentrales). Dit zorgt er voor dat er meer afval in de vorm van zuurstofradicalen gevormd wordt, waardoor de zenuwcellen en hun uitlopers beschadigd worden. We zoeken antioxidanten die in staat zijn om die zuurstofradicalen onschadelijk te maken”. Maar hij vertaalt het dus gelukkig desgevraagd direct en helder.

Gasthoogleraar in België

Weer iemand in deze serie die geen arts is maar de biologie beoefent, de uit het Grieks afkomstige term voor ‘de leer van levende wezens’. Nu dus de dertiger prof. dr. Jack van Horssen (1976), neurobioloog – daarmee bij uitstek gericht op het functioneren van het zenuwstelsel, de ‘neuro’. Universitair docent op de afdeling moleculaire celbiologie en immunologie van het medisch centrum van de Vrije Universiteit (VUmc) in Amsterdam. Sinds 15 maart 2012 bovendien drie dagen per maand gasthoogleraar aan het Biomedisch onderzoeksinstituut (Biomed) van de universiteit van het Belgische Hasselt.
Een aanstelling waaraan hij de eervolle titel van professor heeft te danken. De Hasseltse universiteit heeft met bruto 1 miljoen euro erfgeld, nagelaten door de in 2008 overleden Rosa Vanbrabant, een naar haar genoemde MS-leerstoel geopend. “Het voornaamste dat ik daar doe is meebouwen aan nieuwe onderzoeksprojecten met echt hersenweefsel; dat hadden ze in Hasselt nog nooit eerder gedaan. Daarnaast kijken we daar naar de mogelijk beschermende effecten van bepaalde voedingsonderdelen”.

MS Research

Open gezicht met glimlach; sterk bewegende wenkbrauwen; spreekt heel gemakkelijk; legt desgevraagd geduldig en heel helder uit.
Voor zijn studie naar de rol van schadelijke zuurstofdeeltjes – de zogeheten zuurstofradicalen in de hersenen bij mensen met MS – heeft de stichting MS Research hem een speciale beurs toegekend: een MS Research Fellowship, ter waarde van € 430.000. Bedoeld om hem in staat te stellen zijn onderzoek minimaal nog vier jaar met een eigen groep van een vijftal medewerkers voort te zetten.

Du Pré geldprijs

Kreeg eerder van de internationale MS-federatie MSIF een zogeheten Du Pré-Grant toegewezen van £ 2000. Een geldprijs voor jonge MS-onderzoekers genoemd naar de in 1987 overleden Britse celliste Jacqueline du Pré, bij wie op het toppunt van haar carrière MS werd geconstateerd. Jack van Horssen gebruikte het geld voor een bezoek van twee maanden aan een MS-kliniek in Montreal. “Vooral omdat ze daar al heel goed in staat waren om proeven te doen met cellen uit de bloedvatwand, afkomstig van operatiemateriaal van mensen. Dat wilde ik wel eens zien”. Een methode die hij vervolgens is gaan toepassen in Amsterdam.

Plakjes hersenen onder de microscoop

Daar en hier vooral op zoek naar wat er tegen MS te doen valt, naar wat er misgaat, en of die kennis dan om te zetten valt in nieuwe therapieën, medicamenten.
Hoe hij in dat verband is gekomen op de rol van de energiecentrales?
“Die kennis verkrijg je door langdurig, precies, nauwgezet en uitvoerig laboratoriumonderzoek te doen met echt menselijk hersenweefsel”.
Daarin loopt Nederland tamelijk voorop en wel dankzij de Nederlandse Hersenbank (NHB) in Amsterdam, gekoppeld aan de Vrije Universiteit. Die NHB verzamelt hersenweefsel van overleden personen die zich bij leven als hersendonor hebben laten registreren. Hersenweefsel van donoren met aandoeningen zoals MS, maar ook van neurologisch gezonde donoren.

“In ons lab snijden we van dat hersenweefsel flinterdunne plakjes zodat we ze onder de microscoop kunnen bestuderen. En al vergelijkend hebben we zo kunnen constateren welke veranderingen er optreden in hersenen van MS-patiënten, met name in de energiecentrales van de zenuwcellen”.

Roest in de leidingen

Na ongeveer vijf jaar onderzoek door hem beschreven als verstoringen van de productie van de celenergie. Jack van Horssen legt uit: “Alle lichaamscellen hebben energie nodig om goed te kunnen functioneren. Vooral zenuwcellen bevatten daarvoor heel veel kleine energiecentrales. Tijdens de vorming van energie komen er – net als in de buitenwereld – afvalproducten vrij”.

Vooral het gevolg van wat je zou kunnen noemen roest in de leidingen, oxidatie.
“Wat we geconstateerd hebben is dat mensen met MS meer afvalstoffen maken en dat daardoor hun zenuwcellen en uitlopers beschadigd raken. Dat verstoort niet alleen de functie van de hersencellen, maar ook van de energiecentrales van die cellen. Als een van de weinige onderzoeksgroepen ter wereld proberen we uit te vinden wat de mogelijke oorzaken zijn van dit defect, wat de gevolgen zijn en ook wat je daartegen kunt doen”.

Weer een ander spoor. Prof . dr. Jack van Horssen als veredelde vuilnisman voor de hersenen… hoofdtechnicus van de menselijke energiecentrale…
“Veredelde vuilnisman… haha zo had ik mezelf nog niet gezien”.

Medicijn BG12

Van Horssen en zijn groep is daar al een heel eind mee op streek. Hij publiceert er niet alleen geregeld over – zoals onlangs in het vermaarde wetenschappelijke blad Brain – maar is erover ook al heel ver in gesprek met de voor mensen met MS niet onbekende farmaceut Biogen Idec. Dan gaat het over een experimenteel medicijn – codenaam BG12 – dat dit verstoorde proces in gunstige zin kan beïnvloeden. Een middel dat het anti-roest-mechanisme van het lichaam activeert of zoals het wetenschappelijk heet: “Een middel dat de aanmaak van antioxidant enzymeneiwitten, die noodzakelijk zijn voor het laten verlopen van chemische reacties in het lichaam. Ze nemen niet aan die reacties deel en zijn dus katalysatoren. Vergelijk het met een hamer, die de timmerman gebruikt om een plank aan de muur te maken. Zonder hamer is dat moeilijk en de hamer blijft de hamer. Meer... bevordert, zodat de hersencellen een betere bescherming krijgen tegen zuurstofradicalen”.

De uitleg: “Het lichaam beschikt over diverse eiwitten – moeilijk woord enzymen. Daar zijn ook eiwitten bij om schadelijke afvalstoffen te verwijderen, de leidingen te ontgiften. Dat zijn die antioxidanten. Bij mensen met MS functioneert één zo’n eiwiteen chemische stof, die is opgebouwd uit een aaneenschakeling van kleine moleculen (aminozuren. Die bevatten als kenmerk alle stikstof. Van die aminozuren zijn er 20 verschillende. De volgorde waarin ze aan elkaar geknoopt worden is geregeld vanuit de kernen van de cellen volgens een daarin opgeslagen vaste volgorde van 4 stoffen, de 'basen'. De volgorde waarin de basen aan elkaar geknoopt zijn is dus bepalend voor de samenstelling van een eiwit. Zo'n streng basen vormt samen een molecuul DNA. Het bevindt zich in één van de kernlissen in de kern -zie chromosomen. Een hoofdtaak van eiwitten is het regelen van de stofwisseling - zie enzymen. Eiwitten kunnen ook dienen als bouwmateriaal voor het lichaam. Ze maken dan onderdeel uit van de stofwisseling. Meer... niet voldoende, zo hebben we ontdekt, namelijk het eiwit dat is aangeduid als Nrf2. Met BG12 proberen we dat eiwit een extra zetje te geven.

Bloed-hersen-barrière

Een proces waarbij hij aanloopt tegen de constateringen van een goede buur en opleider van hem bij de VU, prof. dr. Elga de Vries. Zij constateerde in aflevering 21 van deze artikelenserie “Er zitten honderden kilometers aan bloedvaten in en rond de hersenen en het ruggenmerg. En die bloedvaten hebben daar een belangrijke nevenfunctie: zij moeten er onder meer voor zorgen dat de hersenen geen ongewenste binnendringers krijgen: de zogeheten bloed-hersen-barrière”.

En wat wil het geval? Dat stelsel beschouwt medicijnen meestal als ongewenste binnendringers. De kunst is dus nu met BG12 te proberen die reactie te omzeilen. “De eerste bevindingen zijn zeer positief”, aldus Jack van Horssen.
Hij wil zich om te beginnen baseren op lab-proeven met een nagebootste situatie. Eerst zelf hersen-zenuwcellen kweken. Daarop een techniek toepassen om de energiecentrales minder goed te laten werken, net zoals dat gebeurt bij MS. Vervolgens kijken wat er gebeurt met de zenuwcellen onder invloed van bepaalde farmaceutische middelen. En daarna testen bij muizen en ratten dieren waarbij de ziekte MS is geïmiteerd.

Alzheimer

Ruim tien jaar geleden op dit spoor gekomen door zijn onderzoek naar de ziekte van Alzheimer. Dat was tijdens zijn gang naar de doctorstitel in de Biomedische Wetenschappen aan de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Ik heb in vier jaar daar onder andere gekeken naar specifieke vaatveranderingen die optreden in hersenen van mensen die overleden zijn aan deze ziekte. Aan het einde van mijn traject, in 2003, kwam ik een advertentie tegen waarbij ze een onderzoeker zochten die vaatveranderingen in MS-hersenen wilde onderzoeken. En zo ben ik begonnen in de onderzoeksgroep van Elga de Vries.

Zamboni

Doet even denken aan de bewering van de Italiaanse vaatchirurg Paolo Zamboni dat MS mogelijk een ziekte is aan het bloedvaatstelsel, die hij chronische cerebro-spinale veneuze insufficiëntie (CCSVI) noemt. “Nee hoor. Bij zijn theorie gaat het om schade door een mogelijk tekort aan zuurstof. Wij bestuderen de werking van de energiecentrales en de daaraan gekoppelde afvalstoffen van de hersenen. Dat is echt iets heel anders”.

Jack van Horssen is geboren in het Gelderse Hedel. Woont nu in Amsterdam. Als de meeste biologen vroeger vaak te vinden in een lab, maar de laatste tijd steeds meer daarbuiten. “Mijn voornaamste rol nu is die van onderzoeker en het helpen van andere onderzoekers. Overleg met de mensen binnen mijn onderzoeksgroep waarbij we de stand van zaken doornemen. Maar dat betekent ook dat ik artikelen moet schrijven en projectaanvragen. Verder geef ik onderwijs aan studenten geneeskunde en biomedische wetenschappen. Volg ook zelf trouwens nog cursussen en ga voor werkbezoeken en congressen naar het buitenland. En ben dus ook sinds kort werkzaam aan de Universiteit van Hasselt waar ik overleg heb met diverse MS-onderzoekers. Praat ook geregeld met de gerenommeerde Oostenrijkse onderzoeksgroep van Professor Hans Lassmann. Ook zij zijn geïnteresseerd in onze bevindingen en zitten op ongeveer dezelfde lijn”.

Wel eens vrije tijd?
“Ik ben een echte Bourgondiër die graag zelf kookt, maar ook vaak de betere restaurants bezoek. Ben vooral fan van de klassieke Franse, Italiaanse en Spaanse keuken. Daarnaast probeer ik tijd te vinden om te lezen: kookboeken natuurlijk, maar ook thrillers van Stephen King, Henning Mankell en Dan Brown. En muziek luisteren: de jaren ‘80, U2”.

En nooit iets anders willen worden?
‘Ik heb vanaf de eerste dag van mijn studie tot de dag van vandaag geen spijt gehad van mijn keuze en zou het zo weer overdoen. Het enige waar ik nog wel eens aan denk is: wat als ik arts geworden was? Maar ook dan zou ik een duidelijke onderzoeksfunctie willen hebben”.

MSzien jaargang 11, maart 2012 (2)