Ontdekken hoe medicatie beter tot de hersenen kan doordringen
Onze hersenen worden ook wel de ‘sanctuary space’ genoemd, het goed beschermde heiligdom. Bijkomend effect van die bescherming is echter dat medicatie niet goed door die bescherming heen komt en dus niet op de juiste plek terecht komt. Hoe kan medicatie toch deze grens passeren?
De hersenen zijn het best beschermde orgaan van ons lichaam. Het is ook het meest complexe orgaan. Dat maakt behandelingen van bijvoorbeeld dementie en hersentumoren zo ingewikkeld. Er komt steeds betere medicatie beschikbaar. Een probleem bij de behandeling van hersenaandoeningen is echter dat deze medicatie slechts beperkt de hersenen bereikt. Dat komt omdat onze hersenen zo goed beschermd zijn, want ze zijn belangrijk én kwetsbaar. Onze hersenen worden beschermd door de schedel en door de zogenaamde bloed-hersenbarrière. Die maakt dat er maar heel selectief contact is met de rest van het lichaam en die ‘buitenwereld’ heeft ook slechts selectief contact met de hersenen.
Dat is goed, want deze barrière houdt allerlei stoffen tegen die onze hersenen kunnen beschadigen. Maar deze barrière houdt ook medicijnen tegen. Dat is een probleem, bijvoorbeeld bij de behandeling dan dementie, waarbij geneesmiddelen moeten inwerken op eiwitten die zich in de hersenen ophopen. Medicatie, bijvoorbeeld met immunotherapie, komt maar mondjesmaat op de goede plek terecht: waarschijnlijk slaagt minder dan 1 procent van de toegediende medicatie er in de bloed-hersenbarrière te doorbreken. Dat betekent dat er veel meer medicatie moet worden gegeven dan noodzakelijk is voor de hersenen. Tegelijk kan die hoge dosering leiden tot bijwerkingen en ongewenste effecten op de rest van de organen.
Hoeveel er op de goede plek in de hersenen terecht komt, weten we niet echt. Daarom weten we ook niet goed hoe doeltreffend een behandeling is, hoe je kunt bijsturen en hoe de effectiviteit verbeterd kan worden. Het ADORE-onderzoek Crossing-Barriers wil daar helderheid in scheppen. Tot nu toe was het onmogelijk om te meten hoeveel medicatie precies zijn doel bereikt. Nu kan dat wel. Het kan omdat er in Amsterdam UMC een ultragevoelige scanner staat. Deze ‘whole body PET scanner’ is tien keer gevoeliger dan de gewone PET scanner. Dat maakt het mogelijk om in het lichaam speciaal gemerkte stoffen of medicijnen als een soort GPS-tracker te volgen. Daarmee kunnen we de medicatie volgen en vooral kijken of het op de goede plek aankomt. De whole body PET scanner maakt het mogelijk om niet alleen in de hersenen te kijken, maar om het hele lichaam in kaart te brengen. Van top tot teen is te zien waar de toegediende stoffen naartoe gaan. Dankzij de unieke combinatie van deze nieuwe technieken en de nieuwe apparatuur is het voor het eerst mogelijk meerdere van de stofjes gelijktijdig te volgen, terwijl ze zich verplaatsen door het lichaam van de patiënt.
Daarbij is het van belang te weten hoe die bloed-hersenbarrière precies werkt. Dat wordt sterk bepaald door de manier waarop verschillende celtypes in de hersenen samenwerken. Dat complexe samenspel van die verschillende cellen heet ook wel het ‘micromilieu’ in de hersenen. Bij hersentumoren en bij verschillende hersenaandoeningen raakt dit micromilieu in de hersenen ontregeld en de bloed-hersenbarrière verstoord. In het ADORE-project ‘Over grenzen gaan’ werken onderzoekers van verschillende disciplines en onderzoeksgroepen samen om het achterliggende mechanisme van deze biologische processen te begrijpen. Dat doen ze door het hersenmicromilieu van gezonde mensen te vergelijken met dat van patiënten met hersentumoren en neurologische aandoeningen als MS en de ziekte van Alzheimer.
Deze twee ADORE-projecten richten zich beide op verschillende aspecten van het ‘grensoverschrijdend verkeer’ in de hersenen. Als je het mechanisme van het micromilieu weet te ontrafelen, kun je beter reguleren welke medicijnen worden doorgelaten en tegengehouden. Als we weten hoeveel medicatie de barrière doorbreekt en op welke manier dat gebeurt, kan vervolgonderzoek zich richten op de optimale dosering en op een behandeling van neurologische ziekten en kanker die sneller resultaat heeft en minder bijwerkingen geeft.