15 vernieuwende ideeën ontvangen Off Road subsidie

Verbetering van oncologische PET middels een nieuwe methode van arteriële radiotracer kwantificatie
Dr. ir. R. Wierts – Maastricht UMC+

Positron emissie tomografie (PET) speelt een sleutelrol in veel oncologische aandoeningen. Kwantificatie van de opname van PET radiotracers leidt tot een betere beoordeling van de beelden. De huidige methode van PET kwantificatie heeft echter enkele belangrijke tekortkomingen. Hierdoor ontstaan variaties in radiotracer opname in tumoren tussen patiënten onderling of veroorzaakt door therapie. Dit resulteert in een verminderde diagnostische nauwkeurigheid en kan zelfs leiden tot verkeerde interpretatie van het effect van oncologische behandeling.
Het doel van dit project is om deze variaties te elimineren, en daarmee de PET kwantificatie te verbeteren, door te corrigeren voor de totale hoeveelheid radiotracer die beschikbaar is voor tumoren. Samen met de TU Delft zal ik een innovatieve, niet-invasieve techniek om radiotracerniveaus te meten in het arteriële bloed toepasbaar in de kliniek ontwikkelen die leidt tot verbeterde gepersonaliseerde zorg.

Immuuntolerantie van een hartklep transplantaat: Bescherming vanuit baarmoeder toepassen in het hart
Dr. M.C. Peters – Technische Universiteit Eindhoven (TU/e)

Kinderen de geboren worden met een hartklepaandoening krijgen vaak een vervangende donor klep. Echter groeit deze lichaamsvreemde klep niet mee met het kind en is deze kwetsbaar door immuunafstoting waardoor deze telkens opnieuw tijdens een operatie moet worden vervangen. Een perfect voorbeeld van weefsel wat niet wordt afgestoten door het immuunsysteem, ookal is het 50% genetisch materiaal  van de vader, is een baby in de baarmoeder. Dit komt door een specifieke trofoblast cel in de placenta die in contact staat met de cellen van de moeder. In deze studie testen we of we dit celtype kunnen gebruiken om transplantatie van de hartklep te verbeteren. We testen dit door trofoblast genen en de cel zelf te introduceren in de klep en de afstoting van de klep te bestuderen in een dynamisch kweeksysteem waarbij immuuncellen over de klep heenvloeien. Ons doel is dat de klep niet wordt afgestoten door het immuunsysteem, langer mee gaat en er minder operaties nodig zijn bij deze kinderen.

Verdeel en heers: cyste klonaliteit en initiërende factoren
Dr. L. Louzao Martinez – Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC)

Polycysteuze nierziekte wordt gekenmerkt door het ontstaan van met vocht gevulde cysten in de nieren. De ziekte begint focaal nadat het PKD1 gen in een enkele cel wordt uitgeschakeld. Onbekend is of deze PKD1-/- cellen vervolgens de PKD1+/+ cellen overgroeien en hoe cyste-cellen hun micro-omgeving beïnvloeden. Wij passen een innovatieve strategie toe om te bestuderen of cysten uit één PKD1-/- cel ontstaan, door in een muismodel en een 3D kweekmodel met verspreid Pkd1-/- cellen de confetti-reporter te bestuderen. Daarnaast worden er uitgescheiden stoffen identificeert die een cruciale rol spelen bij de transformatie van epitheelcellen naar cyste-epitheelcellen. Dit kan leiden tot mogelijke aangrijpingspunten voor toekomstige therapieën.

Bug2drug: innovatief microbiome-phenotyping platform voor gepersonaliseerde darmkanker behandeling
Dr. N. van Best – Maastricht University

Darmkanker is wereldwijd een belangrijke doodsoorzaak. Palliatieve chemotherapie werkt slechts bij een deel van de patiënten en bijwerkingen komen vaak voor. Darmbacteriën zijn hier deels verantwoordelijk voor. Manipulatie van de microbiota om irenotecan-geïnduceerde gastro-intestinale toxiciteit te voorkomen is veelbelovend, maar er zijn nog geen goede methoden om de bacteriën te identificeren die de werking van chemotherapie beïnvloeden. In dit onderzoek ontwikkelen we een nieuw platform om de bacteriën te identificeren die verantwoordelijk zijn voor de bijwerkingen van antikanker-geneesmiddelen. Darmbacteriën die deze geneesmiddelen kunnen omzetten worden voorzien van een fluorescerend label, waarna ze worden geïsoleerd en gekarakteriseerd.

E-OK SNM - Echografie vOor het verkrijgen van Kennis over Sacrale Neuro Modulatie
Dr. A.T.M. Grob – Universiteit Twente

Fecale incontinentie (FI), de angst om op je werk of tijdens een uitje je ontlasting te verliezen, heeft een grote negatieve impact op de kwaliteit van leven en lijdt tot een verlaagde participatie in de samenleving en eenzaamheid. Er zijn enkele niet-chirurgische opties zoals het gebruik van een anale tampon of het handmatig leegspoelen van de endeldarm. Indien dat niet afdoende werkt, kan er gekozen worden voor Sacrale NeuroModulatie (SNM), waarbij er een soort pacemaker voor de anale kringspier wordt geplaatst. 
De resultaten van deze SNM (minimaal 50% verbetering bij ongeveer 70% van de patiënten) zijn redelijk hoopgevend. Echter begrijpt niemand goed hoe de SNM werkt. Door gebruik te maken van functionele echografie bij patiënten voor en na SNM hoop ik meer inzicht te krijgen in de werking van SNM en het effect op de functie van de anale sluitspier. Zodat we in de toekomst toe kunnen werken naar een gerichtere counseling en optimalisatie en kosten effectieve behandeling van FI.

Het identificeren van veranderde afweercellen in de hersenvliezen bij de groei van hersentumoren
Dr. M.G. Best – Stichting Amsterdam UMC

De diagnose glioblastoom resulteert in een uiterst sombere prognose. De afgelopen 20 jaar zijn er, ondanks meer kennis over de tumor, geen nieuwe behandelopties geïdentificeerd. De blik op hersentumoren moet verbreed worden. 
De dura mater is het harde hersenvlies dat de hersenen omvat, en vooral werd gezien als een fysieke barrière. In de afgelopen jaren is bekend geworden dat de dura mater veel actieve afweercellen bevat, betrokken bij ontstekingen en tumoren in de hersenen. Althans, dat is in muizenmodellen aangetoond; bij de mens is die kennis zeer beperkt.  In dit project zal ik op gedetailleerde wijze op celniveau de dura mater onderzoeken bij patiënten met en zonder een kwaadaardige hersentumor die een hersenoperatie ondergaan. Ik verwacht een verschil in samenstelling, eigenschappen en onderlinge communicatie van cellen in de dura mater te identificeren. Deze kennis zal aanknopingspunten bieden om in verder onderzoek deze cellen in te zetten tegen de groei van glioblastomen.

Waarom herpopuleren oligodendrocyt voorlopercellen het bestraalde brein niet?
Dr. L.E. Kuil – NKI

Een groot deel van de patiënten met een hersentumor krijgt na bestraling cognitieve problemen die samenhangen met verlies van witte stof. In diermodellen zien we dat een specifiek type glia, dat belangrijk is voor het onderhoud van de witte stof, erg gevoelig is voor bestraling en verdwijnt. Hoewel deze cellen in nabijgelegen niet-bestraalde gebieden aanwezig blijven, treed er geen herpopulatie van het bestraalde brein op. Waarom dit niet gebeurt, is onbekend. Mijn hypothese is dat deze gliacellen veranderd zijn en dat hun aanwezigheid de herpopulatie blokkeert. Met behulp  van een genetisch model kunnen we dit celtype specifiek grotendeels laten verdwijnen, waardoor de enkele resterende cellen naar verwachting gestimuleerd worden tot herpopulatie. Dit onderzoek zal inzicht geven in het mechanisme van het herstel van deze gliapopulatie en helpen bij het vinden van aangrijpingspunten om de witte stof te behouden bij toekomstige bestraalde patiënten.
 

De weg naar photo-switchbare anti-TNF-alfa antilichamen voor de behandeling van psoriasis
Dr. V.F.M. Ornelis – Maastricht University

In dit project zullen we de eerste stappen zetten richting photo switchbare antilichamen voor de behandeling van psoriasis. Psoriasis is een autoimmuunziekte waarbij chronische ontsteking van de huid plaats vindt. Huidige medicatie bestaat onder andere uit antilichamen tegen TNF-alfa (TNFalfa inhibitoren). Het probleem met TNF-alfa inhibitoren is dat de patient gevoeliger wordt voor infecties. Dit is omdat huidige TNF-alfa inhibitoren het immuunsysteem over het hele lichaam onderdrukken en niet enkel ter hoogte van psoriasis gerelateerde inflammatie. In dit project zullen we de eerste stappen zetten naar een antilichaam tegen TNF-alfa dat aan- en uitgeschakeld kan worden met zichtbaar licht. Zo kan men de locaties van psoriasis gerelateerde inflammatie selectief bestralen en het antilichaam lokaal activeren om zo het immuunsysteem lokaal te inhiberen in plaats van over heel het lichaam zoals nu het geval is. Zo voorkomt men het risico op infecties.

Voorgetrainde Hersenorganoïden: Een Nieuwe Oplossing voor Neurale Herstel
Dr. J. Wang – Universiteit van Amsterdam

Hersenorganoïdetransplantatie is voorgesteld als een mogelijke behandeling voor hersenletsel. Huidig onderzoek beschouwt organoïden echter als een passief element dat zich puur aanpast aan de gastheer. Hier zal ik de hypothese testen dat organoïden op hun beurt ook de neurale activiteit in het gastheerbrein kunnen aanpassen. Dit is essentieel om nieuwe therapieën te ontwikkelen voor het herstel van cognitieve functies na hersenletsel, door organoïden te trainen om vóór transplantatie bepaalde processen uit te voeren. Om mijn hypothese te testen, zal ik een bio-elektronische aanpak gebruiken om organoïden te trainen om specifieke schietpatronen te genereren, en vervolgens twee-fotonenmicroscopie te combineren met gedragstaken om te onderzoeken of getransplanteerde organoïden de visuele verwerking in de gastheer kunnen beïnvloeden. Als dit succesvol is zal dit project een nieuwe weg bieden om transplantatie van getrainde hersenorganoïden te gebruiken voor hersenherstel.

Geven interneuronen in het cerebellum vroeg sociaal gedrag vorm?
Dr. I. da Silva Serra – Erasmus MC

Sociaal gedrag is essentieel voor ontwikkeling, welzijn en overleving. Bij een aantal aandoeningen, zoals angst of neurologische stoornissen, wordt sociaal gedrag beïnvloed. Dit vermindert de kwaliteit van leven en de deelname van mensen aan de maatschappij. Hoewel we veel weten over het sociale brein van volwassenen, is er niet veel bekend over hoe het zich ontwikkelt in de kindertijd. Momenteel worden muizen nog steeds veel gebruikt voor dit type onderzoek. Het werken met zeer jonge muizen is binnen neurowetenschappelijk onderzoek echter lastig. In dit project zal ik nieuwe hulpmiddelen ontwikkelen waarmee het sociale brein in de loop van de tijd kan worden gevolgd en neuronale functies kunnen worden gemanipuleerd, om te begrijpen welke hersenneuronen sociaal gedrag coördineren. Als dit project succesvol is, zal het de manier veranderen waarop we ontwikkelend sociaal gedrag bestuderen en nieuwe platforms bieden om de effecten van therapie in vroege stadia van ziekte te bestuderen.

Ontdekking van nieuwe antigenen voor de uitroeiing van mijnworminfecties bij de mens
Dr. R.A. Murugan – Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC)

Mijnworm infecties, een armoede-gerelateerde tropische infectieziekte, zorgen voor bloed- en eiwitverlies bij kinderen en zwangere vrouwen in laag- en middeninkomens landen, waardoor vooral kinderen ontwikkelingsachterstand oplopen. Er is op dit moment geen vaccin tegen deze infectie. Klinische studies met immunisatie met hele larven laten enige bescherming zien, maar het oorzakelijke antigeen van deze bescherming is onbekend. In dit project willen we deze antigenen blootleggen, door middel van het creatief combineren van de nieuwste technieken in de B-cel immunologie en de parasiet biologie. Door gebruik te maken van unieke materialen beschikbaar van deelnemers aan klinische studies, mijnwormlarven en geavanceerde technieken voor het isoleren van B-cellen en monoklonale antilichamen, hoop ik een holistische strategie te ontwikkelen om hiermee mijnwormen antigenen te identificeren die doelwit zijn van beschermende antilichamen. Hiermee wordt de basis gelegd voor mijnworm eradicatie.

Nieuwe Benadering van Chronische Ziektebehandeling: Inverse Hormese met Pulsering
Dr. F.P. Chilunga – Stichting Amsterdam UMC

Chronische ziekten zoals hoge bloeddruk en diabetes zijn een groot probleem, omdat veel mensen het moeilijk vinden om elke dag en voor lange tijd medicijnen in te nemen. Om dit aan te pakken, onderzoek ik een nieuwe benadering waarbij iets hogere, maar veilige doseringen van medicatie worden gegeven met pauzes ertussen om het natuurlijke genezingsproces van het lichaam te bevorderen. Door deze aanpak in het laboratorium te bestuderen en eerdere onderzoeken naar magnetische energiebehandelingen te analyseren, wil ik laten zien dat het mogelijk is om medicijnen te ontwikkelen die niet de hele tijd worden ingenomen, maar toch deze veelvoorkomende aandoeningen effectief behandelen. Mijn onderzoek kan mogelijk de gezondheidszorg revolutioneren door behandelingen te introduceren die geen dagelijkse medicatie vereisen en zelfs de ziekte kunnen omkeren, waardoor de levens van ontelbare individuen wereldwijd worden verbeterd en de kosten van de gezondheidszorg worden verlaagd.

Het stimuleren van oncolytische menselijke adenovirussen door gerichte proteolytische afbraak
Dr. K.R. Rafie – Rijksuniversiteit Groningen

Kanker is een van de grootste doodsoorzaken ter wereld. Daarom is het van het allergrootste belang om nieuwe mogelijkheden te ontwikkelen om kanker te bestrijden. Hier willen we gebruik maken van oncolytische adenovirussen, dit zijn virussen die zijn aangepast om kankercellen op een veilige en gecoördineerde manier te herkennen en te doden. Hun doeltreffendheid moet echter nog worden vergroot om er een therapie voor algemeen gebruik van te maken om kanker te bestrijden en te genezen. Om dit te bereiken willen we verder nieuwe kleine molecuulgeneesmiddelen identificeren en ontwikkelen die de potentie van deze oncolytische virussen kunnen vergroten, wat het enorme potentieel heeft om uiteindelijk te leiden tot een snellere en volledige uitroeiing van kankerweefsel, terwijl de kans op kanker aanzienlijk wordt verkleind. Wij geloven dat deze aanpak het potentieel heeft om het leven van patiënten die aan kanker lijden aanzienlijk te verbeteren door middel van deze nieuwe behandelmethode

Paden voor het herstel van loopvaardigheid na een beroerte
Dr. S.B. Zandvliet – Erasmus MC en Radboudumc 
Herstel van loopvaardigheid is van cruciaal belang voor onafhankelijkheid in het dagelijks leven na een beroerte. Revalidatie levert hier een belangrijke bijdrage aan. Voor het ontwerpen van individuele revalidatieprogramma's zijn goede voorspellingsmodellen van herstel essentieel. De huidige modellen voor het herstel van loopvaardigheid zijn echter ten onrechte gebaseerd op de bijdrage van de zogenaamde corticospinale zenuwbanen van de hersenen naar de onderbenen. Het zijn juist de reticulospinale zenuwbanen die de spieren aansturen die dichterbij het bovenlichaam liggen, zoals de heupspieren. Deze spieren zijn zeer belangrijk voor het behouden van balans tijdens het lopen. Het PATHWAYS -project past een innovatieve methode toe om de relatie tussen de reticulospinale zenuwbanen en het herstel van loopvaardigheid bij mensen na een beroerte in kaart te brengen.

Robot-implantaatsysteem voor het verbeteren van urineren
Dr. ing. I. Tamadon – Universiteit Twente

Wereldwijd lijden meer dan 200 miljoen mensen aan urine-incontinentie (UI). Bij oudere vrouwen komt dit twee keer zo vaak voor als bij oudere mannen. UI is ook een veel voorkomende aandoening in Nederland, met een prevalentie van 36,8% bij volwassenen. De functionaliteit van het urinaire systeem is op zijn beurt afhankelijk van het goed functioneren van de individuele organen waaruit het is opgebouwd.
In deze context streeft RISE-U naar een modulaire oplossing voor patiënten met UI, gebaseerd op de combinatie van verschillende technische gebieden (bio-engineering, mechanica, elektronica, materiaal en computer) om de juiste functionaliteit te herstellen. In dit paradigma wordt een nieuw implanteerbaar apparaat gekoppeld aan een externe smartwatch, zodat de patiënt het systeem kan controleren en besturen. Het voorgestelde apparaat is in staat om energie te oogsten uit de urinestraal in de beginfase van het urineren en deze aan het eind te versnellen.