Onderzoek Bert Van den Bogerd

Abstract

Keratoconus is een progressieve aandoening aan het hoornnlies die gekenmerkt wordt voor verdunning van het hoornvlies en een kegelvormige in plaats van een ronde groei. Dit leidt tot slechtziendheid wanneer de ziekte niet behandeld wordt. Er zijn zachte en harde contactlenzen beschikbaar voor correctie van het zicht, maar ze zijn oncomfortabel of niet voldoende sterk wanneer de ziekte verergert. De tweedelijnsbehandeling van deze patiënten bestaat uit het crosslinken van het hoornvlies of een hoornvliestransplantatie, maar er is achteraf vaak nog steeds een corigerende lens nodig om goed te kunnen zien. Wij hebben een nieuwe behandelingsmethode ontwikkeld voor keratoconuspatiënten dat hun zicht permanent kan corrigeren en die daarbovenop niet-invasief én reversibel is. In het vorige IOF POC CREATE project hebben we onze hypothese bevestigd op een in vitro niveau, terwijl we dit in dit IOF POC DEVELOP project de veiligheid en functionaliteit zullen testen in een muis- en konijnmodel, Respectievelijk. Bovendien zullen we een business plan verder finaliseren met de focus op het opstellen van een regulatorische strategie en een kwantitatieve markt analyse.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den Bogerd Bert
• Co-promotor: Ni Dhubhghaill Sorcha

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het corneaal endotheel vormt de binnenkant van het hoornvlies wat kan vergeleken worden met het raam waardoor ons lichaam naar buiten kijkt. Een goede werking van dit corneaal endotheel is essentieel om een transparante cornea te verkrijgen. De huidige consensus is dat corneale endotheelcellen geen significant regeneratievermogen vertonen. Beschadigde of niet functionele cellen kunnen bijgevolg leiden tot corneale blindheid. In dit aspect is stimulatie van het regeneratieve vermogen van corneaal endotheel uitermate belangrijk in de zoektocht naar nieuwe therapiemogelijkheden. Ook voor in vitro biomedisch onderzoek is het opkweken van primair corneaal endotheel een uitermate tijdrovend proces zonder volledige garantie op celexpansie. Als oplossing voor deze problematiek stellen wij in dit project voor om via farmacologische stimulatie het regeneratieve vermogen van corneaal endotheelcellen te stimuleren d.m.v. heroriëntering van beschikbare geneesmiddelen. Tijdens dit project zullen de verschillende moleculen onderworpen worden aan een drieledige (cellulair, subcellulair en moleculair) screening methode, wat zal leiden tot de selectie van een regeneratieve compound voor corneaal endotheel doeleinden. Enerzijds, zullen er specifiek ROCK-inhibitoren getest worden wegens hun potentieel binnen weefselregeneratie. Anderzijds, zullen er geneesmiddel bibliotheken gescreend worden op regeneratieve eigenschappen die bestaan uit diverse geneesmiddelen met gekende activiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Koppen Carina
• Co-promotor: Deben Christophe
• Co-promotor: Van den Bogerd Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoornvlies is het doorzichtige raam van het oog en bovendien worden oogdruppels vaak gebruikt om geneesmiddelen toe te dienen. In dit project willen we een 3D celcultuur van het hoornvlies maken om geneesmiddelinteractie te modelleren. Eerdere pharmacokinetische en toxicologische studies zijn gebaseerd op simpele 2D monoculturen of op dierproeven die kunnen verschillen van mensen. Om deze redenen is het momenteel moeilijk om accurate voorspellingen te doen tijdens preklinische geneesmiddelstudies. Daarom willen wij een 3D celmodel van het hoornvlies maken dat alle types hoornvliescellen combineert en gekoppeld wordt aan microfluidica om fysiologische vloeistofstromen na te bootsen zoals de traanfilm. Zo reduceren we de nood voor dierproeven terwijl we de in vivo 3D weefselcomplexiteit kunnen nabootsen. De gebruikte materialen (foto-vernetbare biopolymeren) worden in dit project gemaakt en worden in een chip geprint m.b.v. 2PP bioprinting waar cellen tegelijk worden geïntegreerd. De materiaal-celinteractie wordt gedetailleerd in kaart gebracht met moleculaire spectroscopie en de eiwitexpressie van cellen in het 3D construct wordt gemeten met proteomics en vergeleken met die van ex vivo hoornvliezen. TEER, debiet en celviabiliteit worden automatisch gemeten door geïntegreerde sensoren. Het project zal uiteindelijk een proof- of-concept afleveren waar de permeabiliteitscoëfficiënten van generische geneesmiddelen bepaald zullen worden in de geassembleerde 3D cultuurchip.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Koppen Carina
• Co-promotor: Van den Bogerd Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De cornea is een barrière die het oog beschermt tegen de buitenwereld en dusdanig de opname van medicijnen bemoeilijkt. Een groot deel van de oogdruppels wordt weggespoeld tijdens instillatie en komt in de systemische circulatie terecht. Dit is extra relevant voor de ouderen, die vaak ook een verhoogde gevoeligheid hebben voor bijwerkingen als gevolg van polyfarmacie en een verlaagde nierfunctie. Daarom moeten nieuwe oogdruppels grondig getest worden om hun werkzaamheid te garanderen en tegelijk de toxiciteit te beperken. Veelbelovende preklinische resultaten worden echter vaak niet bevestigd tijdens het testen op mensen, omdat preklinische corneamodellen een laag voorspellend vermogen hebben. Traditionele 2D celcultuur slaagt er niet in om complexe weefsels zoals de cornea te recapituleren, terwijl diermodellen het menselijk lichaam niet 100% kunnen nabootsen. Organ-on-chips, welke microfluïde chips zijn die kunstmatig weefsel bevatten, hebben het potentieel om de status quo te verbeteren. Hoewel de organ-on-chip technologie zijn verdiensten in bepaalde domeinen al heeft bewezen, staat het in de context van de cornea nog relatief in zijn kinderschoenen Dit projectvoorstel schetst de ontwikkeling van de eerste cornea-on-chip die elke cel laag - epitheel, stroma en endotheel - van het cornea omvat, welke aan de ene kant is blootgesteld aan de fysiologie van een kunstmatige traanfilm en aan de andere kant verbonden is met een kunstmatige voorste oogkamer.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Koppen Carina
• Co-promotor: Van den Bogerd Bert
• Mandaathouder: Van Meenen Joris

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Refractieve fouten als gevolg van een afwijkende hoorvlieskromming of oogbollengte zijn de meeste prevalente vorm van slechtziendheid wereldwijd. Momenteel bestaat de behandeling uit het dragen van een bril, contactlenzen of laserchrirugie, maar deze therapiën hebben verschillende praktische ongemakken of post-operatieve complicaties. Bovendien kunnen niet alle oogafwijkingen hiermee opgelost worden. In dit project wordt de wetenschappelijke basis voor een innovatief oculair medical device uitgewerkt dat breekt met de therapeutische limieten zonder enige ongemakken zoals het dragen van lenzen of een bril. Deze uitvinding heeft als doel om mensen met afwijkingen aan het hoornvlies te behandelen door middel van het gebruik van innovatieve biomaterialen. Een selectie van biomaterialen zal onderworpen worden aan essentiële testen die betrekking hebben op de uiteindelijke behandeling van slechtziende patiënten. Deze resultaten worden omgezet naar een brede wetenschappelijke basis ter voorbereiding van een patentaanvraag.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den Bogerd Bert
• Co-promotor: Ni Dhubhghaill Sorcha

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het corneaal endotheel is de binnenste cellaag in het hoornvlies, het raam van het menselijke lichaam. Deze cellaag is onmisbaar om de doorzichtigheid van dit weefsel te waarborgen. Wanneer zij beschadigd raken, leidt dit tot corneaal oedeem en uiteindelijk een troebel hoornvlies. De enige oplossing voor deze patiënten is de transplantatie van een nieuw endotheel afkomstig van een hoornvlies van een overleden donor. Spijtig genoeg zijn er op dit moment wereldwijd te weinig donorhoornvliezen beschikbaar voor het aantal patiënten in nood. Niet alleen zorgt dit donortekort voor lange wachtlijsten, maar wordt het onderzoek naar onderliggende hoornvliesziektes zwaar belemmerd. Dit komt niet alleen door een lage aanvoer van weefsel, maar ook omdat deze cellen heel moeilijk te kweken zijn. Zo is het mechanisme van veel hoornvliesziektes nog onbekend. In dit project stel ik voor om veel het donortekort en de moeilijke celgroei te omzeilen door het gebruik van reversible immortalization. Dit proces bestaat uit vier verschillende stappen: (1) het inbrengen van verwijderbare genen die celgroei bevorderen, (2) de positieve selectie van getransfecteerde cellen, (3) het uitknippen van deze genen en (4) de negatieve selectie van overblijvende getransfecteerde cellen. In deze oproep voor Kleine Projecten zal ik me focussen de eerste drie stappen om op lange termijn heel dit proces in kaart brengen. Hiervoor zal ik lentivirussen en een transposon systeem uitproberen. Het doel is om het transposon systeem uiteindelijk te gebruiken, maar lentivirale transductie wordt geïncludeerd als positieve controle omdat hier al veel in literatuur over staat beschreven. Nochtans is het transposon systeem hier voordeliger omdat bij het uitknippen van de genen geen sporen in het genoom worden achtergelaten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den Bogerd Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Humaan corneal endotheel reguleert de water huishouding op niveau van het posterieur gedeelte van de cornea waardoor de hydratatie van de cornea wordt gewaarborgd. De dubbele rol van het corneaal endotheel (pompen en hydrateren) is gebaseerd op de "pomp-lekkage hypothese" dat essentieel is voor het waarborgen van de nutritie van het corneaal stroma en voor het behouden van de corneale transparantie in een avasculaire omgeving. In geval van onvoldoende endothellcel activiteit zal de cornea beginnen zwellen en een verminderde transparantie vertonen. Er bestaat geen evidentie over celdeling van de humane endotheelcel in vivo terwijl wel werd vastgesteld dat deze in vitro kunnen delen. Dit zou resulteren in een oplossing voor corneaal weefsel te kort dat dwingend is in de wereld Dit project heeft tot doel na te gaan in hoevere endotheelcel expansie kan verkregen worden in vitro met het kapsel als substraat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Koppen Carina
• Promotor: Tassignon Marie-Jose
• Co-promotor: Zakaria Nadia
• Mandaathouder: Van den Bogerd Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Translationele Neurowetenschappen (TNW)

Project type(s)

• Onderzoeksproject