De ontdekking komt voort uit een langlopende studie naar de genen en DNA-variaties die een rol spelen bij het risico op het ontstaan van artrose

Onderzoekers hebben in de genenpoel van bijna 2 miljoen mensen honderden nieuwe aanknopingspunten gevonden voor mogelijke therapieën voor artrose. De wetenschappers identificeerden 700 genen die vrijwel zeker betrokken zijn bij artrose. Tien procent van deze genen codeert voor eiwitten die al het ‘doelwit’ zijn van goedgekeurde medicijnen.

De ontdekking komt voort uit een langlopende, groots opgezette genome wide association study (GWAS) naar de genen en DNA-variaties die een rol spelen bij het risico op het ontstaan van artrose. In de studie wordt het genoom van 2 miljoen individuen uitgeplozen. De GWAS wordt uitgevoerd door het internationale Genetics of Osteoarthritis consortium waarvan Erasmus MC deel uitmaakt. De nieuwste studie van het consortium is onlangs verschenen in het tijdschrift Nature.

De openingen voor nieuwe therapieën zijn het resultaat van vervolgonderzoek naar de onderliggende biologie van honderden genen en DNA-variaties. Van veel genen was al aangetoond dat ze op de een of andere manier te maken hebben met een verhoogd risico op artrose.

In een eerder stadium ontdekte het consortium ook al twee bestaande geneesmiddelen die mogelijk succesvol kunnen zijn bij de behandeling of preventie van artrose. Preklinische studies naar deze middelen gaan binnenkort van start, onder andere in het Erasmus MC.

DNA-variaties
‘We weten dat het risico op artrose voor 40 tot 60 procent wordt bepaald door de DNA-variaties waarmee je bent geboren. Maar er spelen ook externe factoren een rol, zoals overgewicht, roken en schade aan de gewrichten’, legt onderzoeker dr. Cindy Boer van het Erasmus MC uit.

Cindy Boer en haar collega prof. dr. Joyce van Meurs zijn hoofdonderzoekers in het Genetics of Osteoarthritis consortium. Samen met tientallen wetenschappers uit heel de wereld – waaronder ook die van het Leids Universitair Medisch Centrum – bekijken ze de biologische trajecten die worden ingezet door signalen van de gevonden genen.

Het consortium analyseert ook lijsten met medicijnen waarvan bekend is dat ze ingrijpen op deze biologische trajecten. Die signalen spelen namelijk ook vaak een rol bij het ontstaan en verloop van andere ziekten. ‘De kans dat een medicijn succesvol is, wordt twee keer zo groot als er genetisch bewijs is voor een biologisch traject.’

Vitamine K
Boer doet al jaren onderzoek naar het gen dat de code bevat voor het zogeheten MGP-eiwit en vitamine K. ‘MGP heeft een belangrijke taak in onze gewrichten. Het eiwit MGP vangt als het ware calcium weg. Hierdoor kan calcium niet neerslaan en vervolgens voor verkalking zorgen. Maar MGP kan dit alleen goed doen als het wordt geactiveerd door vitamine K.’

Ze start volgend jaar met preklinisch onderzoek naar het effect van vitamine K bij patiënten die op de wachtlijst staan voor een knieprothese. Ze zal de werking van vitamine K bekijken in het weefsel van hun verwijderde kniegewrichten.

Ze hoopt dat ze in de aangedane kniegewrichten bewijs gaat vinden voor een positief effect van vitamine K op artrose. ‘Patiënten die op de wachtlijst staan voor een knieprothese, krijgen vijf weken voor hun operatie hoge dosis vitamine K, een controlegroep op de wachtlijst krijgt dat niet. Ik hoop natuurlijk dat ik in het knieweefsel echt zie gebeuren wat ik eerder al in het onderzoek heb gezien.’

Handartrose
In het Verenigd Koninkrijk onderzoekt prof. Tonia Vincent in weefsel van patiënten of het middel talarozole handartrose kan beïnvloeden. Dit middel wordt op dit moment voorgeschreven aan mensen met acne en psoriasis. ‘Talarozole grijpt aan op het retinoid acid signaling pathway van het ALDH1A2-gen’, legt Boer uit. ‘Dit is het allereerste genetische signaal dat in verband werd gebracht met handartrose.’

Maar daarmee is het niet klaar, zegt Boer. Ze blijven zoeken naar nieuwe genen en DNA-variaties die betrokken zijn bij het risico op het ontstaan van artrose. ‘Soms krijg ik de vraag: waarom? Je hebt er nu al zoveel. Maar hoe meer genen en DNA-variaties we kennen, hoe beter we de achterliggende biologie kunnen bestuderen, en hoe gerichter we in de toekomst kunnen behandelen.’

Er zijn veel biologische trajecten betrokken bij het risico op artrose. Bij de ene mens is het traject A, bij de buurman is het traject B. ‘Als we daar inzicht in kunnen krijgen, effent dat ook de weg naar personalized medicine. Zo weten we in de toekomst hopelijk wie er bijvoorbeeld gebaat kan zijn bij een hoge dosis vitamine K, en wie bij talarozole.’

Repurpose
Of vitamine K en talarozole artrose voorkomen, verminderen of genezen, moet nog blijken. Mocht dat zo zijn, dan duurt het naar schatting nog 5 tot 10 jaar voordat deze middelen ‘gerepurposed’ zijn, en mogen worden voorgeschreven aan patiënten met artrose of met een hoog risico op artrose.

Op de studies van het consortium waarvan Cindy Boer en Joyce van Meurs deel uitmaken, wordt wereldwijd voortgeborduurd door andere wetenschappers. Dat is hard nodig. Artrose dreigt – onder meer door vergrijzing – een mondiale volksziekte te worden, met ingrijpende gevolgen voor patiënten, de gezondheidszorg én de maatschappij. In 2050 zullen naar verwachting 1 miljard mensen lijden aan artrose. De helft van alle Nederlandse 60-plussers heeft nu al minimaal 1 gewricht met artrose.

Biomedisch onderzoek
Via biomedisch onderzoek werken Erasmus MC’ers aan het begrijpen van biologische en medische basisprincipes. Dit onderzoek vormt de kern van medische vooruitgang en legt de basis voor innovaties die de zorg verbeteren. Zoals beschreven in Koers28, de strategie van het Erasmus MC.  

Bron: Erasmus MC