Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Genoom en transcriptoom editing met CRISPR/Cas als precisie therapie voor de ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 2L." "Vincent Timmerman" "Perifere Neuropathieën" "Patiënten met de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT) hebben een erfelijke motorische en sensorische neuropathie met een lengte-afhankelijke degeneratie van hun perifere zenuwen als gevolg. De meeste patiënten hebben een duplicatie op chromosoom 17, wat resulteert in een hogere expressie van het perifere myeline proteïne 22 (PMP22). Pogingen tot het reduceren van PMP22 expressie hebben geleid tot de recente ontwikkeling van een therapie. Echter, het hoge aantal zeldzame mutaties in meer dan 90 verschillende genen bemoeilijkt de ontwikkeling van effectieve therapeutische strategieën voor een aanzienlijke groep CMT-patiënten. In dit TOP-project willen we gebruik maken van de CRISPR/Cas-technologie om selectief een mutant transcript te elimineren of zelfs te corrigeren. Als ""proof-of-concept"" zullen we deze technologie richten op een dominante missense mutatie in het ""small heat shock protein"" HSPB8. Deze mutatie veroorzaakt een axonaal subtype van CMT. Resultaten uit eerder onderzoek toonden aan dat een volledige deletie van dit gen in een muismodel enkel geassocieerd is met milde (subklinische) symptomen. Dit verschaft een therapeutisch venster waar specifieke eliminatie van het mutant allel kan leiden tot verbetering van het fenotype. We zullen een ""proof-of-principle"" uitvoeren door CRISPR/Cas9 te introduceren via het adeno-geassocieerd virus (AAV) om selectief het mutant allel in vivo te inactiveren. Vervolgens zullen we onderzoeken of dezelfde specificiteit kan verkregen worden met CRISPR/Cas13b die RNA-moleculen selectief kan afbreken en daardoor het risico op het introduceren van permanente ""off-target"" effecten kan voorkomen. Vervolgens zullen we met Cas13b gekoppelde ""base editors"" onderzoeken of men de mutant transcripten kan herstellen tot het wild type allel. Deze in vivo muisexperimenten zullen worden aangevuld met onderzoek in motorneuronen, die bekomen werden door middel van differentiatie van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's), afkomstig van patiënten cellen. Met deze geavanceerde genoom- en transcriptoom editing willen we het potentieel van deze methode onderzoeken voor patiënten met perifere neuropathieën die niet met de huidige geneesmiddelen kunnen worden behandeld." "Aandachtsproblematiek en posturaal alignement: het bieden van nieuwe inzichten in de interactie tussen cognitie en motorisch functioneren na een beroerte." "Nick Gebruers" "Beweging Antwerpen (MOVANT)" "Visuospatiaal neglect (VSN) is een neuropsychologische, cognitieve aandoening die gekenmerkt wordt door een tekort aan aandacht voor één helft van de ruimte, vaak gezien na een beroerte. Patiënten met VSN falen erin om aandacht te schenken aan de contra-lesionele ruimte. Ongeveer 25-30% van de patiënten met een beroerte wordt geconfronteerd met VSN, waarvan 40% een jaar na de beroerte nog steeds VSN vertoont. Patiënten met VSN hebben meer tijd nodig om te herstellen van sensorimotorische stoornissen, halen niet hetzelfde niveau van motorische functioneren en ervaren meer beperkingen in activiteiten van het dagelijks leven (ADL) in vergelijking met patiënten zonder VSN. Tot nu toe is het echter nog onduidelijk hoe VSN bijdraagt aan de slechtere functionele uitkomsten zoals waargenomen bij patiënten met VSN na een beroerte. Resultaten van onderzoeken die de rol van VSN in het motorische functioneren evalueren, zijn inconsistent. Sommige onderzoeken tonen aan dat patiënten met VSN een slechtere gang en balans hebben in vergelijking met patiënten zonder VSN, terwijl anderen deze bevindingen tegenspreken. Een belangrijke beperking van deze onderzoeken is echter dat ze geen rekening houden met de verschillende subtypes van VSN. De verschillende subtypes van VSN zijn gebaseerd op het bereik van de ruimte waarin de patiënten VSN ervaren, namelijk de persoonlijke (eigen lichaam), peri-persoonlijke (binnen reikbereik) en extra-persoonlijke ruimte. Er is inderdaad aangetoond dat deze subtypen belangrijk zijn, aangezien de balanscontrole en verbeteringen in ADL kunnen verschillen bij patiënten met VSN afhankelijk van welk subtype van VSN het meest dominant aanwezig is. Aangezien onderzoek over dit onderwerp echter pas begint op te komen, ontbreekt diepgaande kennis over de invloed van het type VSN op de motoriek. Meer specifiek is de bijdrage van de verschillende subtypes van VSN aan balanscontrole, gang, rompfunctie en perceptie van visuele verticaliteit nog niet onderzocht, vooral niet vanuit een biomechanisch standpunt. Door deze bijdrage te ontdekken, zullen de werkingsmechanismen van VSN duidelijker worden. Dit zal leiden tot een beter begrip van de interacties tussen cognitieve en motorische stoornissen die worden gezien bij patiënten met VSN na een beroerte. Deze inzichten kunnen op hun beurt de manier verbeteren waarop de revalidatie van patiënten met VSN momenteel wordt uitgevoerd. Tot op heden worden (spatiële) cognitieve en motorische interventies afzonderlijk toegediend en worden deze cognitieve therapieën nog niet gebruikt om het motorisch systeem te stimuleren. Vooraleer cognitieve therapieën, die zijn ontworpen om VSN te verbeteren, kunnen worden aanbevolen om het motorisch functioneren te stimuleren, is een duidelijke consensus over de invloed van de subtypes van VSN op balanscontrole, gang, rompfunctie en perceptie van visuele verticaliteit noodzakelijk. Binnen dit pilootproject willen we inzicht krijgen in de specifieke bijdrage van VSN aan balanscontrole, gang, romp functie en perceptie van visuele verticaliteit, rekening houdend met de subtypes van VSN, op zowel een biomechanische als klinische manier. Het project zal op deze manier het inzicht vergroten in de vaak verminderde functionele uitkomst van de patiënten met VSN. De volgende onderzoeksvragen trachten we te beantwoorden binnen het huidige project: (I.) Hebben patiënten met VSN na een beroerte een verminderde balanscontrole, gang, rompfunctie en perceptie van visuele verticaliteit in vergelijking met patiënten zonder VSN na een beroerte, zoals gemeten door een combinatie van beoordelingsmethoden? (II.) Is dit afhankelijk van het subtype van VSN? Deze financiering zal worden gebruikt als zaaigeld door een basis aan te leggen voor een nieuw onderzoeksproject dat in 2020 zal worden ingediend bij het FWO, waarin we de 'carry-over' effecten van VSN-training op het motorisch functioneren bij patiënten met een beroerte willen onderzoeken." "Moleculaire nabijheid als hulpmiddel om synapsbepaling in neuronale culturen te verfijnen." "Alfonso Gerardo Garcia" "Laboratorium voor celbiologie en histologie" "Synapsen zijn gespecialiseerd verbindingen tussen neuronale cellen die essentieel zijn voorgeheugen en cognitie. Synaptische dysfunctie is een hoofdkenmerk van vele neuro-ontwikkelings en – degeneratieve aandoeningen. Daarom is een betrouwbare kwantificatievan synapsaantal in neuronale netwerken van cruciaal belang. Wij hebben aangetoond datprimaire neuronale culturen van knaagdieren verscheidene morfologische en functioneleeigenschappen van in vivo neuronale netwerken behouden. Daarom gebruiken we ze ook omde impact van chemo-genetische verstoringen op de synaptische toestand te evalueren.Echter, het grote aantal synapsen en de variabele specificiteit van de beschikbaremicroscopische technieken maken dat synapskwantificatie momenteel eenevenwichtsoefening is tussen accuratesse en oplage (en dus statistiek). Om hieraan tegemoette komen, stellen we voor om een nieuwe methode op punt te stellen die gebruik maakt vanhet Proximity Ligation Assay (PLA) concept. Deze methode laat toe moleculaire interacties tevisualiseren met een standaard fluroescentiemicroscoop. Om dit te doen, zullen we eerst eenoptimaal paar trans-synaptische interactiepartners identificeren. Vervolgens zullen we de PLAtechniek valideren en gebruiken om synapsdensiteit te kwantificeren na gerichte verstoringen.Door PLA toe te passen op trans-synaptische proteïnen hopen we de echte, mature synapsenmet superieure specificteit te detecteren. Dit zal bijdragen aan een verhoogde gevoeligheidwaarmee we wijzigingen in synapsdensiteit kunnen vaststellen en daarom heeft het ookpotentieel om de identificatie van synaptische modulatoren in onze screening experimenten teversnellen." "Studie van transcriptoom veranderingen in gecultiveerde neuronen van het centrale en enterische zenuwstelsel na stimulatie met beta-amyloide." "Peter Verstraelen" "Laboratorium voor celbiologie en histologie" "Recent onderzoek heeft aangetoond dat neurodegeneratieve aandoeningen in het centrale zenuwstelsel (CZS) gepaard gaan of, mogelijk zelfs worden voorafgegaan door dysfuncties in de gastrointestinale bezenuwing, zijnde het enterisch zenuwstelsel (EZS). Deze co-morbiditeit is reeds vrij uitvoerig gedocumenteerd voor de ziekte van Parkinson en prion-gerelateerde aandoeningen, maar het is nog niet eenduidig aangetoond of eenzelfde onderliggend mechanisme ook aanwezig is bij aandoeningen die gekarakteriseerd worden door β-amyloide (Aβ) opstapeling zoals de ziekte van Alzheimer. Momenteel is het immers nog niet duidelijk of enterische neuronen en/of andere celtypen geassocieerd met het EZS in staat zijn Aβ peptides op te nemen en door te geven, met als gevolg een aantasting van hun functionaliteit zoals wordt waargenomen in cellen van het CZS. Als een eerste stap in het beantwoorden van deze onderzoeksvragen willen we een overzicht krijgen van welke genexpressie pathways veranderd zijn na Aβ stimulatie. Hiervoor zullen primaire culturen van hippocampale en myenterische neuronen vervaardigd worden en gestimuleerd worden met amyloide peptiden afkomstig van hetzij het microbioom (Curli), hetzij van de gastheer (Aβ42 oligomeren en scrambled peptide), alsook met substanties die een inflammatoire stress respons uitlokken (LPS en PolyI:C). In deze stalen zullen de genexpressie veranderingen onderzocht worden met behulp van transcriptomics, gevolgd door validatie van de top hits met qPCR, Western blot en immunokleuringen. De uit dit project bekomen resultaten zullen een substantiële bijdrage leveren aan het lopende onderzoek inzake de rol van de brein-darm-microbioom as in het ontstaan en progressie van de ziekte van Alzheimer." "Karakterisering van HINT1-knockout Drosophila-model voor perifere neuropathie." "Kristien Peeters" "VIB CMN - Moleculaire Neurogenomica" "Recessieve loss-of-function mutaties in HINT1 behoren tot de meest frequente oorzaken van axonale perifere neuropathie (ziekte van Charcot-Marie-Tooth, CMT). Ze zijn geassocieerd met een ernstig, progressief en vroeg-aanvangend fenotype waarvoor tot vandaag geen behandeling bestaat. HINT1 is een pleiotroop en evolutionair geconserveerd purine-fosforamidase met onbekend(e) endoge(e)ne substra(a)t(en) en met een volledig ongekende rol in het perifere zenuwstelsel. Het algehele doel van mijn postdoctorale project is het ophelderen van de pathomechanismen die aan de basis liggen van HINT1-gerelateerde neurodegeneratie, om zo therapeutische mogelijkheden te creëren voor perifere neuropathieën. Steunend op veelbelovende preliminaire data en op de expertise in onze onderzoeksgroep, zal ik de eerste in vivo modellen van HINT1-neuropathie ontwikkelen en karakteriseren, gebruik makend van Drosophila als surrogaatsysteem. De morfologie en gedragingen van vliegen die deficiënt zijn voor het HINT1-ortholoog of vliegen die wildtype of CMT-veroorzakende HINT1 allelen tot expressie brengen, zullen grondig worden onderzocht op tekenen van neurodegeneratie in verschillende ontwikkelingsstadia met testen die relevant zijn voor de CMT-pathologie in mensen. Deze diepgaande analyse zal mechanistische inzichten leveren betreffende het (mal)functioneren van HINT1 in het perifere zenuwstelsel en kan wegen openen naar therapeutische interventies." "Op afstand bestuurd geminiaturiseerd radiotracer-injectieapparaat voor dynamische PET-beeldvorming in vrijlopende proefdieren." "Jeroen Verhaeghe" "Moleculaire Beeldvorming en Radiologie (MIRA)" "In dit project zal een geminiaturiseerd injectieapparaat ontwikkeld worden. Het injectieapparaat zal gedragen kunnen worden door een rat en zal vanop afstand bediend kunnen worden om een intraveneuze bolusinjectie (0.5 ml/min) uit te voeren in de rat via een cathether in de vena jugularis. Dit injectieapparaat zal gebruikt worden voor de injectie van een radiotracer terwijl het dier zich in de scanner bevindt tijdens de dynamische hersenbeeldvorming van wakkere, vrijlopende dieren. De toegang tot de scanner is beperkt door de kleine opening waardoor de injectie via een miniatuur injectieapparaat dat kan gedragen worden door de rat moet geleverd worden. Het doel van het project is om ons eerder ontwikkelde methodologie van hersenbeeldvorming in vrijlopende dieren te kunnen uitbreiden naar dynamische scans waarbij het dier geïnjecteerd wordt terwijl het zich in de scanner bevindt. Voorheen, werd onze beeldvorming in wakkere dieren enkel uitgevoerd nadat de dieren werden geïnjecteerd buiten de scanner. Echter, zijn deze post-injectie scans minder bruikbaar voor kwantitatief biomedisch onderzoek in de neurowetenschappen. Door het ontwikkelen van het geautomatiseerde injectieapparaat zullen we in staat zijn de meer relevanter dynamische PET scans uit te voeren in vrijlopende proefdieren. Op deze manier, kunnen we vrijlopende dieren scannen en vermijden we de invloed van anesthesie (zoals gebruikt in PET beeldvorming van proefdieren) op de hersenen en dus op de meetresultaten. De bruikbaarheid van het injectieapparaat zal aangetoond worden in een dynamische PET test-retest studie in rat waarbij dopamine receptoren in beeld zullen gebracht worden met behulp van [11C]raclopride, een D2 receptor antagonist." "Microglia en neuroinflammatie: transducers van amyloid beta toxiciteit in de ziekte van Alzheimer" "Bart De Strooper" "Laboratorium voor Onderzoek naar Neurodegeneratieve Ziektes (VIB-KU Leuven)" "Het huidige voorstel heeft twee complementaire benaderingen die gericht zijn op het bepalen van de rol van neuroinflammatie in AD bij de mens door het genereren van nieuwe modellen waarbij menselijke afgeleide cellen worden geïnjecteerd in AD-muizen, om die cellen bloot te stellen aan de omgeving die ze zouden vinden in de pathologische hersenen." "De rol van Aβ, Tau and Tau modulators in neuronale dood in een nieuw gehumaniseerd model voor de ziekte van Alzheimer." "Bart De Strooper" "Laboratorium voor Onderzoek naar Neurodegeneratieve Ziektes (VIB-KU Leuven)" "We stellen voor om de rol van Tau bij het induceren van de neuronale celdood te bestuderen en om een op CRISPR / Cas-9 gebaseerd menselijk kinase en volledig genoom-brede screening in deze menselijke neuronen uit te voeren om modifiers van het neuronale dood-fenotype in vivo te identificeren. Een dergelijk scherm op volledig gerijpte menselijke neuronen die geen van de bekende AD-genen tot overexpressie brengen, heeft directe relevantie voor de menselijke situatie. We zullen de rol van geïdentificeerde hits door reddings-experimenten in ons gehumaniseerde AD-model verder onderzoeken en hun expressie in menselijk hersenmateriaal analyseren. Deze experimenten zullen directe doelen opleveren om de celdood in AD te behandelen." "Neurologische determinanten van bimanuele motorische controle en behandelingseffecten bij kinderen met unilaterale cerebrale parese" Revalidatiewetenschappen "Kinderen met unilaterale cerebrale parese (uCP) vertonen verschillende sensorimotorische problemen in de aangedane arm. Hierdoor zal het kind de arm minder effectief gebruiken in dagelijkse activiteiten. Accurate motorische controle van beide armen is essentieel voor het uitvoeren van bimanuele taken. Dit onderzoek is tot stand gekomen door de nood aan een doelgericht behandelplan voor het optimaliseren van de bimanuele motorische controle, zodat de participatie van het kind in het dagelijkse leven verbetert. Om tot deze stap te komen is er momenteel te weinig onderzoek gedaan naar de bimanuele motorische controle en de betrokken hersenfuncties in kinderen met uCP. Echter, door recente vorderingen in robotica en kinematica kunnen we meer gedetailleerde informatie verkrijgen over hoe beide armen samen gebruikt worden bij een complexe bimanuele taak. Het doel van ons project is om meer inzicht te krijgen in de bimanuele motorische controle en de effecten van behandeling bij kinderen met uCP. Als eerste zullen we een diepgaande kwantificering van de bimanuele motorische controle uitvoeren. Daaropvolgend zullen we de rol van de neurologische factoren die een invloed hebben op de bimanuele controle bij kinderen met uCP onderzoeken, namelijk de structurele connectiviteit van het corpus callosum, de corticospinale banen en de integriteit van het sensorisch systeem. Als laatste gaan we de effectiviteit bestuderen van een geïntegreerde somatosensorische en bimanuele motorische therapie. Hierdoor zullen de bevindingen van dit project resulteren in een meer geavanceerd begrip van bimanuele motorische controle en bijdragen tot een op maat gemaakt interventieprogramma." "Dienstverlening aan de BNS." "Sebastiaan Engelborghs" "Neurochemie en gedrag" "Service agreement between Universiteit Antwerpen (UAntwerpen), with registered offices at Prinsstraat 13, 2000 Antwerpen, and the Belgian Neurological Society vzw (BNS), with registered offices at University of Antwerp, Universiteitsplein 1, 2610 Wilrijk (T6.57).The parties agree as follows:UAntwerp shall perform certain services namely 'administration of the BNS'BNS shall make available all necessary information to enable UAntwerpen to properly perform the Services."