Nieuws Big data kan afweerreactie voorspellen

22 mei 2018

Genetische aanleg heeft een belangrijke invloed op de regulatie van de afweerrespons. Maar niet-genetische factoren, zoals de samenstelling van ons microbioom, spelen ook een belangrijk rol. Door deze genetische en niet-genetische informatie in een computermodel te stoppen, konden onderzoekers van het Radboudumc en UMCG voorspellen of proefpersonen een adequate afweerreactie ontwikkelen tegen bepaalde infecties. De resultaten van dit onderzoek verschenen op 21 mei in Nature Immunology.

De werking van het afweersysteem varieert behoorlijk tussen mensen. Door deze variatie kan de een beschermd zijn tegen bepaalde ziekteverwekkers, terwijl de ander wel ziek wordt. Er is nog weinig bekend over de oorzaken van deze variatie. Om hier meer kennis over te vergaren, brachten onderzoekers van het UMCG en het Radboudumc zowel genetische als niet-genetische factoren in kaart die de sterkte van de afweerrespons reguleren. 
 
Cytokines
Voor de studie bekeken de onderzoekers de afweerreactie van 500 proefpersonen uit het Human Functional Genomics Project. Van deze mensen isoleerden ze bloedcellen, waaraan ze in het laboratorium ziekteverwekkers toevoegden, zoals bacteriën, schimmels, of virussen. Vervolgens maten ze moleculen met een belangrijke regulerende rol in de afweer, de zogenaamde cytokines. Bloedcellen scheiden cytokines uit als zij indringers detecteren.
 
Afweerreactie
De onderzoekers vergeleken de uitkomsten van de cytokinemetingen met een zeer grote hoeveelheid medische data van de 500 individuen, zoals de genetische aanleg, samenstelling van het microbioom, cholesterolwaarden en andere stofwisselingsproducten. Door deze vergelijkingen konden de onderzoekers vaststellen welke factoren de aanmaak van cytokines, en daarmee een goede afweerreactie, het sterkst beïnvloeden.  
 
Rekenmodel
De genetische aanleg van de proefpersonen bleek de belangrijkste factor te zijn die de afweerrespons reguleert. Daarnaast bleek dat de combinatie van niet-genetische factoren een grote rol speelt in de afweerregulatie. “We hebben een rekenkundig model ontwikkeld dat op basis van al deze beschikbare ‘big data’  voorspelde welke individuen een adequate afweerrespons zouden ontwikkelen tegen bepaalde infecties”, zegt hoogleraar Experimentele Interne Geneeskunde Mihai Netea.
 
Voorspellen
Het model wees uit dat de capaciteit om cytokines te produceren correleerde met het voorspelde genetische risico op de ontwikkeling van complexe ziekten. Onderzoeker Yang Li: “Het is de verwachting dat we met behulp van dit soort modellen in de toekomst kunnen voorspellen welke individuen beschermd zijn tegen infecties, en wie moet oppassen en misschien voorzorgsmaatregelen moet nemen.”
 
Verschillen verklaren
Tot nu is de invloed van genen en omgevingsfactoren op de variatie in cytokineproductie alleen in kleine studies onderzocht, bij een beperkt aantal ziekteverwekkers. Het Human Functional Genomics Project, onder leiding van hoogleraren Mihai Netea en Leo Joosten van het Radboudumc, hoogleraar Cisca Wijmenga van het UMCG en hoogleraar Ramnik Xavier van het Broad Institute van MIT en Harvard, wil daar verandering in brengen. De komende jaren onderzoeken zij bij een aantal groepen van honderden gezonde vrijwilligers en patiënten hoe verschillen in cytokineproductie zijn te verklaren. Daarmee is het de meest omvangrijke studie ooit op dit gebied.
 
Publicatie in Nature Immunology:
Olivier B. Bakker, Raul Aguirre-Gamboa, Serena Sanna, Marije Oosting, Sanne P. Smeekens, Martin Jaeger, Maria Zorro, Urmo Võsa, Sebo Withoff, Romana T. Netea-Maier, Hans J.P.M. Koenen, Irma Joosten, Ramnik J. Xavier, Lude Franke, Leo A.B. Joosten, Vinod Kumar, Cisca Wijmenga, Mihai G. Netea, and Yang Li
Integration of multi-omics datasets and deep phenotyping enables prediction of cytokine production in response to pathogens
https://www.nature.com/articles/s41590-018-0121-3   
 

Meer informatie


Marcel Wortel

persvoorlichter

(024) 81 87389

Anne van Kessel

persvoorlichter

(024) 30 92373

Meer nieuws


Tuberculosemedicijn veilig in hogere dosering Te lage dosering rifampicine kan juist bijdragen aan multiresistente tuberculose

25 maart 2019

Onderzoekers van het Radboudumc schrijven in het wetenschapsblad PlosOne dat ze een groep patiënten met ernstige tuberculose aanzienlijk hogere doseringen hebben voorgeschreven. De doseringen bleken veilig en goed te verdragen.

lees meer

Ziekenhuizen regio starten IC-café voor voormalige IC-patiënten

21 maart 2019

Een opname op de IC kan erg ingrijpend zijn, voor patiënten en hun naasten. Daarom start het IC-café in deze regio.

lees meer

Aantasting medisch beroepsgeheim voor betere bepaling tbs bij weigeraars

20 maart 2019

Als onderdeel van de nieuwe Wet forensische zorg kan vanaf juli 2019 het medisch dossier van verdachten die tbs proberen te ontlopen worden opgeëist.

lees meer

Judith Homberg benoemd tot hoogleraar Translational Neuroscience

20 maart 2019

Judith Homberg is met ingang van 1 februari benoemd tot hoogleraar Translational Neuroscience aan de Radboud Universiteit/afdeling Cognitive Neuroscience Radboudumc.

lees meer

Direct dotteren na een acute hartstilstand is niet altijd noodzakelijk

18 maart 2019

Onmiddellijke hartkatheterisatie en dotteren biedt geen grotere kans op overleven bij gereanimeerde patiënten met een acute hartstilstand die niet veroorzaakt is door een hartinfarct.

lees meer