Multiplex-detectiemethode voor de diagnose en follow-up van lysosomale stapelingsziekten
Een nieuwe en innovatieve diagnostische methode met behulp van multiplex LC‑MS/MS op gedroogde bloedspots (DBS) is ontwikkeld en gevalideerd voor drie veelvoorkomende lysosomale stapelingsziekten: de ziekte van Gaucher, de ziekte van Fabry en Niemann-Pick type A, A/B en B. Deze benadering meet gelijktijdig drie ziektespecifieke biomarkers: GlcSph, Lyso-Gb3 en Lyso-SM, allemaal binnen één enkele DBS‑sample. Het biedt een gevoelige, betrouwbare en kosteneffectieve manier om vroege diagnose te ondersteunen, ziekteprogressie te monitoren en de effectiviteit van behandelingen te evalueren.
Situatie vooraf
Gaucherziekte (GD), de ziekte van Fabry (FD) en Niemann-Pick type A/AB/B, ook bekend als acid sphingomyelinase deficiency (ASMD), behoren tot de meest voorkomende behandelbare lysosomale stapelingsziekten (LSD’s). Elke ziekte wordt veroorzaakt door een tekort aan een specifiek enzym, wat leidt tot opstapeling van ziektegerelateerde lipiden in het lichaam en een breed spectrum aan klinische symptomen. Deze symptomen zijn vaak aspecifiek en kunnen lijken op andere aandoeningen, waardoor vroege diagnose een uitdaging is. Hierdoor worden veel patiënten pas op volwassen leeftijd gediagnosticeerd, op een moment dat onomkeerbare orgaanschade al kan zijn opgetreden, wat de ziektelast aanzienlijk verhoogt en de behandelresultaten beperkt.
De traditionele diagnostische aanpak voor Gaucher, Fabry en ASMD omvat het meten van enzymactiviteit, gevolgd door genetisch onderzoek wanneer de enzymwaarden afwijkend zijn. Deze methoden hebben echter hun beperkingen. Beide testen kunnen niet-conclusieve resultaten opleveren, wat interpretatie bemoeilijkt. Bovendien geven ze geen informatie over de ernst of de progressie van de ziekte, waardoor ze minder geschikt zijn om het effect van behandelingen te monitoren of het ziekteverloop in de tijd te volgen.
Recent onderzoek naar lysosomale biomarkers heeft veelbelovende resultaten laten zien om het diagnostisch proces te verbeteren. Biomarkers zoals glucosylsphingosine (GlcSph), globotriaosylsphingosine (Lyso-Gb3) en lyso-sfingomyeline (Lyso-SM) zijn respectievelijk specifiek voor Gaucher-, Fabry- en ASMD-ziekten. Er is aangetoond dat deze biomarkers correleren met de aanwezigheid en de ernst van de ziekte én met de respons op behandeling. Wanneer ze worden gemeten in bloed of andere biologische vloeistoffen, kunnen biomarkers dienen als betrouwbaardere en stabielere indicatoren voor ziekteaanwezigheid en -progressie dan alleen enzymactiviteitstesten. Ondanks hun grote potentieel is de brede toepassing van biomarkers in de klinische praktijk echter nog beperkt, onder andere door het ontbreken van universele referentiewaarden en gestandaardiseerde, gevalideerde testmethoden.
Technologie
De Universiteit Antwerpen en het Universitair Ziekenhuis Antwerpen hebben een multiplex liquid chromatography–tandem massaspectrometrie (LC‑MS/MS) methode ontwikkeld op gedroogde bloedspots (DBS) voor de ziekte van Gaucher, de ziekte van Fabry en ASMD. Deze methode maakt de gelijktijdige detectie mogelijk van drie biomarkers: GlcSph, Lyso‑Gb3 en Lyso‑SM.
Deze innovatieve diagnostische technologie biedt verschillende belangrijke voordelen die haar positioneren als een superieure aanpak voor de diagnose en opvolging van lysosomale stapelingsziekten (Gaucher, Fabry en Niemann‑Pick A/AB/B):
- Gevalideerde methodologie: De ontwikkelde methode werd gevalideerd volgens de internationale richtlijnen van het Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), wat de hoogste standaarden voor precisie, nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid garandeert.
- Uitgebreide referentiewaarden: De grootste tot nu toe onderzochte cohort, bestaande uit 1.480 gezonde individuen met bevestigde normale enzymactiviteit, werd gebruikt om leeftijds- en geslachtsafhankelijke referentiewaarden voor GlcSph en Lyso‑Gb3 vast te leggen. De bepaling van referentiewaarden voor Lyso‑SM is momenteel in uitvoering, met gebruik van een vergelijkbaar aantal samples met normale enzymactiviteit.
- Diagnostische waarde: Omdat de biomarkers sterk ziektespecifiek zijn en hun concentraties in bloed correleren met de ernst van de ziekte, bieden ze duidelijke voordelen boven traditionele enzymactiviteitstesten en genetische diagnostiek. Dit is vooral relevant bij patiënten met milde of atypische symptomen, of in gevallen waarin de enzymactiviteit geen accuraat beeld geeft van de ziekteactiviteit.
- Eenvoudige staalafname: Gedroogde bloedspots (DBS) versterken dit concept verder doordat ze minimaal invasief zijn, eenvoudig te verzamelen, te transporteren en op te slaan, en aanzienlijk minder staalvolume vereisen dan andere biologische materialen zoals plasma of serum. Deze kenmerken maken DBS bijzonder geschikt voor grootschalige screenings- en diagnostiekprogramma’s.
Partners die we zoeken
- Fabrikanten van diagnostische testen die geïnteresseerd zijn in het toevoegen of integreren van deze technologie in hun productportfolio
- Diagnostische laboratoria/zorginstellingen die hun diagnostisch aanbod willen uitbreiden of verbeteren
- Farmaceutische en biotechnologiebedrijven die geïnteresseerd zijn in verbeterde patiëntidentificatie, ziekte-ernstclassificatie en monitoring van behandelresultaten in hun klinische studies
Over de onderzoekers/onderzoeksgroep
De technologie werd ontwikkeld door de Universiteit Antwerpen (Laboratorium voor Experimentele Geneeskunde en Pediatrie – LEMP) en het Universitair Ziekenhuis Antwerpen (Dienst Pediatrie). Dr. Amber Van Baelen is arts met een bijzondere interesse in lysosomale stapelingsziekten en een expert in LC‑MS/MS-detectie van Lyso-biomarkers in diverse biologische stalen, in het bijzonder gedroogde bloedspots (DBS). Zij werd hierbij ondersteund door Prof. Dr. François Eyskens, een toonaangevend expert in metabole aandoeningen en neonatale screening, met tientallen jaren ervaring in klinisch onderzoek, patiëntenzorg en therapeutische vooruitgang. Daarnaast leverde Prof. Dr. Stijn Verhulst zijn uitgebreide expertise in klinisch onderzoek en pediatrische zorg als waardevolle bijdrage.
IP-positie
Er is een octrooi aangevraagd en gepubliceerd onder WO2023232942. De technologie is gepubliceerd in Molecular Genetics and Metabolism Reports. Referentie: Van Baelen A, Roosens L, Devos S, Verhulst S, Eyskens F. A new multiplex analysis of glucosylsphingosine and globotriaosylsphingosine in dried blood spots by tandem mass spectrometry. Mol Genet Metab Rep. 18 augustus 2023; 37:100993. doi: 10.1016/j.ymgmr.2023.100993. PMID: 37649874; PMCID: PMC10462886.
Meer informatie
Universiteit Antwerpen
Dienst Valorisatie
Middelheimlaan 1
2020 Antwerpen