© Biomech

Als onderdeel van een Europees samenwerkingsproject wil een team van Luikse onderzoekers artrose in de knie aanpakken met behulp van de nieuwste methoden in de silico-geneeskunde, waarbij gebruik wordt gemaakt van computermodellen. Hun plan is om zelfs op virtuele patiënten te testen.  

In België lijdt één op de zeven volwassenen aan artrose, maar de geneeskunde is nog steeds niet in staat om de progressie van deze aandoening effectief te stoppen. Er wordt wereldwijd hard gewerkt aan de ontwikkeling van een succesvolle behandeling. Regeneratieve geneeskunde is een van de belangrijkste onderzoeksgebieden. Het doel is om beschadigd kraakbeen te vervangen of te herstellen met behulp van gezonde cellen die normaal kunnen functioneren. Het idee is om behandelingen te ontwikkelen waardoor patiënten geen langdurige medicatie hoeven te slikken en waardoor het plaatsen van een prothese uitgesteld of zelfs vermeden kan worden. Aan de Universiteit van Luik is prof. Liesbet Geris, met de onderzoekseenheid Biomechanica die ze leidt aan de Faculteit Toegepaste Wetenschappen (in samenwerking met de KULeuven), actief betrokken bij het project INSTant CARMA (In Silico Trials for Cartilage Regenerative Medicine Applications), dat onlangs werd gelanceerd door de Europese Unie.

Het werk van de Luikse groep omvat in-silico-onderzoek of computationele geneeskunde. Deze aanpak, die de afgelopen jaren is ontwikkeld, is gericht op het modelleren, simuleren en observeren van biologische, fysiologische en medische processen in een virtuele omgeving. In silico onderzoek heeft het voordeel dat er snel duizenden verschillende hypotheses gegenereerd kunnen worden. Op therapeutisch en farmaceutisch gebied produceert en preselecteert het mogelijke geneesmiddelen. Tegelijkertijd beperkt het de noodzaak voor in-vivo-experimenten op dieren of mensen. Dit versnelt het onderzoek en verlaagt uiteindelijk de kosten.

In eerste instantie zullen de Luikse wetenschappers en hun teamgenoten werken aan de ontwikkeling van een virtueel model dat het ontstaan en de progressie van posttraumatische gonartrose simuleert. Het doel van deze eerste fase is om een beter inzicht te krijgen in de pathogenese van deze aandoening. Vervolgens zullen ze gewrichtsmechanische gegevens in hun model introduceren met betrekking tot het gedrag van kraakbeen, bot en zelfs de cellen en moleculen die betrokken zijn bij het artrosefenomeen. Beetje bij beetje zullen de factoren die verantwoordelijk zijn voor artrose en de combinaties van deze factoren dus beter begrepen worden, wat het mogelijk moet maken om preventieve en therapeutische methoden te bedenken.

Er zullen klinische proeven volgen. Ook deze zullen eerst in silico worden uitgevoerd, d.w.z. op een groep virtuele patiënten. In dit stadium zullen de onderzoekers computers gebruiken om behandelingen te evalueren die mogelijk actief zijn op de factoren die in de vorige fasen zijn geïdentificeerd en bestudeerd. Verschillende farmaceutische benaderingen die door het computermodel zijn geïdentificeerd, zullen worden bestudeerd. Het is mogelijk dat dit zal leiden tot nieuwe geneesmiddelen. Maar het is ook mogelijk dat bestaande actieve moleculen nuttig blijken te zijn om in te werken op de factoren in kwestie. Computationele geneeskunde zou dit moeten kunnen detecteren en het team van Liesbet Geris zal alle mogelijkheden die zich aandienen onderzoeken. Als er geldige en bruikbare resultaten worden verkregen in silico, moeten deze worden gevalideerd met in-vitrotests, op dierlijke cellen die zijn geïsoleerd in het laboratorium, en in-vivotests, op dieren.

Het team is ook van plan om weefselmanipulatie-therapieën te testen, een technologie die erop gericht is om levende bot- en kraakbeenimplantaten in situ te plaatsen, die biomaterialen bevatten en in staat zijn om de ontwikkeling van nieuw gewrichtsweefsel in patiënten te induceren. Het project wordt ondersteund door de European Research Council via een ERC Consolidator Grant.