De ontwikkeling van polymerische nanoparticles voor gerichte eiceltherapie.

Uit de meest recente WHO verslagen blijkt dat meer dan 10% van de vrouwen op reproductieve leeftijd lijden aan een gedaalde vruchbaarheid. Een slechte eicel- en embryokwaliteit is hiervan een van de hoofdoorzaken. Dit wordt ondermeer veroozaakt door ouderdom. Echter, ook metabole stoornissen (zoals bij metabool syndroom en diabetes Type 2) kunnen de eicel en het embryo schaden, zoals blijkt uit uitvoerig onderzoek dat ondermeer in ons laboratorium werd uitgevoerd. Metabole stress verandert het eicel- en embryo micromilieu en kan zo rechtstreeks het pre-implantatie embryo schaden. Een dag 7 embryo vertoont tekenen van oxidatieve stress, mitochondriale dysfuncties, een veranderd metabool profiel, stress in het endoplasmatisch reticulum en verhoogde apoptose. Onze onderzoekslijn focust intussen op het ontwikkelen van preventieve en therapeutische stratgieën om de kwaliteit van de vrouwelijke gameet en de gezondheid van de nakomeling te vrijwaren. In dit project gaan we op zoek naar een efficiënte manier om geneesmiddelen op een veilige manier tot in de eicel te kunnen transporteren om op die manier heel specifiek de werking van de mitochondria en het endoplasmatisch reticulum te optimaliseren. Dit vergt hydrofobe bestanddelen die daarenboven de barrière die gevormd door de cumuluscellen en de zona pellucida kunnen « passeren ». Het bereiken van de mitochondria op het subcellulaire niveau vormt een uitdaging door de complexe opbouw van het binnenste membraan, de ongewone fosfolipiden (Cardiolipin) en door een sterke negatieve lading. Informatie over clathrine- en caveoline-geassicieerde endocytose in eicellen is daarenboven heel beperkt evenals de kennis over de vorming van endosomen en de liposomale degradatie. Het begrijpen van deze mechanismen en van de rol van de communicatie via de gap junctions is cruciaal om het aanleveren van therapeutische of protectieve componenten aan de eicel te kunnen sturen. Deze kennis moet de basis vormen van de ontwikkeling van strategieën voor een betere opname en retentietijd van een mogelijk actief bestanddeel. Proteoom onderzoek uitgevoerd in ons eigen laboratorium toont aan dat eiwitten die belangrijk zijn voor dit proces van endocytose, duidelijk tot expressie komen en tevens duidelijk beïnvloed worden door eicelkwaliteit, stress op celniveau en een ongunstig eicel-micromilieu. Dit onderzoeksproject wil de eigenschappen van deze endocytose-gerelateerde opnameprocessen beter in kaart brengen. Hiervoor zal gebruik gemaakt worden van zowel gen- als eiwitexpressie analyse technieken, inhibitie- assays en tracermolecules. De eicelontwikkelingscompetentie wordt als standaard kwaliteitsparameter mee opgenomen in het onderzoek. De opname van bepaalde testmolecules zal worden bestudeerd evenals de distributie ervan in de eicel. Uiteindelijk wil dit onderzoek inzicht verwerven in de toepasbaarheid van een efficiente "eicel-behandeling".

Trefwoorden:NANODEELTJES, EICELKWALITEIT, VRUCHTBAARHEID, MITOCHONDRIA

Disciplines:Reproductieve geneeskunde, Veterinaire embryologie