Onderzoekers vinden genetische oorzaak voor zware vorm van epilepsie

Datum: 27 februari 2019

Inleiding: 28 februari is de dag van de zeldzame ziektes. Hiertoe behoren ook een groep van moeilijk behandelbare epilepsiesyndromen, die vaak gepaard gaan met een ernstige verstandelijke beperking.

Ongeveer 5 op 1000 mensen krijgt met epilepsie te maken gedurende hun leven. “De term epilepsie duidt niet op één ziekte, maar behelst verscheidene epilepsiesyndromen waaronder ook de ontwikkelings- en epileptische encefalopathieën, een groep erg zeldzame aandoeningen die gekenmerkt worden door moeilijk behandelbare epilepsieaanvallen en een ontwikkelingsvertraging die vaak leidt tot een ernstige, verstandelijke beperking”, weet prof. Peter De Jonghe (UAntwerpen).

“Deze groep aandoeningen is vandaag de dag erg moeilijk behandelbaar en heeft een belangrijke impact op de levenskwaliteit van de patiënt en diens familie. In ongeveer 40% van de patiënten met zulke syndromen wordt met de huidige genetische technieken een onderliggende genetische oorzaak gevonden.”

Te kleine hoofdomtrek

Wetenschappers van de Onderzoeksgroep Neurogenetica van de Universiteit Antwerpen speuren al langer naar de genetische basis van epilepsie, onder leiding van prof. De Jonghe en prof. Sarah Weckhuysen. “Onze doctoraatsstudente Dr. Hannah Stamberger identificeerde  mutaties in een specifiek gen, VARS genaamd, bij tien patiënten uit verscheidene landen. Deze kinderen hadden allen  een verstandelijke beperking en vaak ook moeilijk behandelbare epilepsie. Opmerkelijk was dat zij ook allen een te kleine hoofdomtrek hadden, wat in de wetenschap microcefalie genoemd wordt.”

Het gen VARS bevat de genetische code voor een enzym, genaamd valyl-tRNA synthetase. “Dit enzym is onmisbaar voor het vertalen van onze genetische lettercode naar eiwitten, de bouwstenen van ons lichaam”, legt De Jonghe uit. “Samen met de onderzoeksgroep van prof. Peter de Witte aan de KU Leuven, leverden we sluitend bewijs dat de mutaties in VARS inderdaad de oorzaak zijn van deze zeldzame aandoening.”

Zebravisjes

Dr. Aleksandra Siekierska, postdoctoraal onderzoekster in het labo Moleculaire Bio-ontdekking van de KU Leuven, voerde meerdere experimenten uit in zebravislarven. Zebraviseitjes werden hiervoor genetisch gemanipuleerd via de crispr-cas-technologie, zodat het gen VARS niet meer aanwezig was. De Witte: “Zebravislarven waarbij VARS ontbreekt bleken gelijkaardige klinische kenmerken te vertonen als de patiënten, namelijk een klein hoofd en epileptische activiteit tijdens elektrografische metingen. In combinatie met experimenten uitgevoerd in gistcellen en cellen van patiënten, uitgevoerd samen met internationale partners, konden we zo aantonen dat het syndroom veroorzaakt wordt door een verminderde functie van het VARS-gen.”

De resultaten van dit onderzoek, dat gepubliceerd werd in het tijdschrift Nature Communications, leveren meer inzicht in de onderliggende biologie van zeldzame epilepsiesyndromen met verstandelijke beperking, wat een belangrijke stap is voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën.