Innovatieve behandelingen tegen lage rugpijn bij honden én mensen
Marianna Tryfonidou is hoogleraar Regeneratieve Orthopedie bij de faculteit Diergeneeskunde en doet onderzoek naar rugpijn. Momenteel is ze bezig met de ontwikkeling van twee innovatieve behandelingen voor honden, waarmee artsen uiteindelijk ook mensen met rugpijn kunnen behandelen. “De kracht van dierenartsen is dat ze oog hebben voor de overeenkomsten en verschillen tussen diersoorten.”
“Veel mensen weten niet dat rugpijn voorkomt bij honden. De helft van alle honden heeft er last van,” zegt Tryfonidou. Ook bij mensen is rugpijn een groot probleem, voegt ze er meteen aan toe. “Volgens schattingen krijgt 80 procent van de bevolking op enig moment in het leven te maken met lage-rugpijn- of nekklachten. Op een willekeurig moment schatten we dat zo’n 700 miljoen mensen wereldwijd zulke pijnklachten hebben.”
Het werk van Tryfonidou richt zich specifiek op klachten die hun oorsprong vinden in een tussenwervelschijf. “De tussenwervelschijven zijn de kussentjes tussen de wervels en kunnen - zowel bij mensen als honden - uitdrogen en verouderen,” legt ze uit. “Wij schatten dat van alle rugpijnklachten veertig procent wordt veroorzaakt door zulke slijtage in de tussenwervelschijf. Voor hen bestaat geen goede behandeling.” Bij de resterende zestig procent van de mensen met rugklachten wordt de oorzaak gezocht in bijvoorbeeld artrose van gewrichten, spierproblemen of een zenuwbeklemming (hernia).
Innovatieve medicatieafgifte
Een van de mogelijke behandelingen waar Tryfonidou aan werkt richt zich op patiënten, zowel honden als mensen, met rugklachten in het beginstadium. Bij klachten in de tussenwervelschijf heeft het slikken van pijn- en ontstekingsremmende medicijnen over het algemeen niet veel effect, legt de onderzoeker uit. “Medicijnen die via maag en darmen worden toegediend, komen vooral terecht in organen die goed doorbloed zijn. De tussenwervelschijf is juist slecht doorbloed, waardoor medicijnen daar niet of in lage concentraties aankomen.”
Met een groot team werkt Tryfonidou daarom aan een innovatieve behandeling waarbij medicatie niet via het bloed maar direct ter plaatse wordt toegediend, en bovendien wordt verpakt in kleine bolletjes gemaakt van biomaterialen*. Die verpakking zorgt ervoor dat de medicatie in de tussenwervelschijf blijft en gedurende een lange periode langzaam wordt afgegeven. “Dat heeft grote voordelen. We pakken de pijn aan bij de oorsprong, we hebben slechts een kleine dosering nodig en we belasten de rest van het lichaam niet.” De hoop is bovendien dat het effect van de medicijnen zo ook lang aanhoudt.
*Biomaterialen zijn synthetische of natuurlijke materialen die worden gebruikt voor medische toepassingen.
Minder mank en gelukkiger
Inmiddels hebben de injecties diverse tests achter de rug in de kliniek. “We onderzochten honden met rugpijn of artrose. De helft van de groep kreeg een injectie met de medicatie, de andere helft kreeg een injectie zonder medicatie, een placebo. “We zijn nog bezig om de data te analyseren van de honden met rugpijn, maar bij de honden met artrose zien we al dat de behandeling effectief is. De honden die medicatie kregen lopen minder mank dan de honden die een placebo kregen en hebben minder ontstekingen in het gewricht. Ook zien hun eigenaren dat ze gelukkiger zijn en gemakkelijker lopen.”
Tryfonidou probeert de behandeling nu te implementeren in de veterinaire kliniek. “We moeten goedkeuring krijgen vanuit verschillende instanties. We onderzoeken ook of farmaceutische bedrijven geïnteresseerd zijn om het verpakte medicijn te produceren, zodat het uiteindelijk op de plank van dierenartsen terecht kan komen.”
15 miljoen euro voor celtherapie
Tryfonidou werkt ook aan een behandeling van vergevorderde rugklachten met een oorzaak in de tussenwervelschijf. “Als de tussenwervelschijf erg versleten is, werkt medicatie niet meer voldoende. Dan is een stamceltherapie misschien mogelijk.”
Om een stamceltherapie te kunnen ontwikkelen bracht Tryfonidou een groep onderzoekers bij elkaar van over de hele wereld. Het iPSpine consortium, zoals de samenwerking werd genoemd, kreeg 15 miljoen euro van de Europese Unie. “Ons idee is om geavanceerde stamcellen in te brengen in de aangedane tussenwervelschijf. We hopen dat deze stamcellen de tussenwervelschijf dan zullen verjongen. Iemand van zestig jaar zou als het ware een tussenwervelschijf krijgen van iemand van veertig jaar.”
Dat is makkelijker gezegd dan gedaan. “Een aangetaste tussenwervelschijf kun je vergelijken met een woestijn, zo uitgedroogd,” legt Tryfonidou uit. “Als we stamcellen zonder biomateriaal zouden injecteren, is het alsof we ze met één glaasje water naar de woestijn zouden sturen. Dat overleven ze niet. Daarom geven we ook de gespecialiseerde stamcellen een huisje van biomaterialen, zodat ze langer kunnen overleven.”
‘Het is fantastisch om impact te hebben op de behandeling van zowel honden als mensen met rugpijn’
Expertise uit de hele wereld
Het EU-project duurt vijf jaar. “We eindigen met een onderzoek waarbij we honden uit de kliniek zullen behandelen met de experimentele stamceltherapie.” Voor die experimenten bevat het consortium uiteenlopende expertises. “We werken samen met twintig partners uit de hele wereld. Hun expertises variëren van celbiologie tot regeneratie, en van biomaterialen tot ethiek. Iedereen speelt een belangrijke rol in het ontwikkelen van het concept. Dierenartsspecialisten van de Universiteit Utrecht brengen veel kennis mee over stamcellen met een verjongend effect. Daarnaast weten we veel over de vertaling van het laboratorium naar de kliniek.”
Kracht van de dierenarts
Tryfonidou is een gedreven onderzoeker die weet waar haar kracht ligt. “Wat ik fantastisch vind aan mijn werk is dat de behandelingen die wij ontwikkelen, impact kunnen hebben op honden én mensen. Ook het coördineren en aansturen van een consortium met zoveel uiteenlopende expertises vind ik geweldig. Daar ligt mijn kracht als dierenarts en onderzoeker.”
“Het mooie van de opleiding tot dierenarts is dat wij studenten leren te kijken naar verschillen en overeenkomsten tussen uiteenlopende diersoorten. Als dierenartsen vragen we ons bijvoorbeeld af: hoe leiden verschillen in weefsels tussen dieren tot het al of niet optreden van bepaalde ziekten? Door hun brede opleiding en hun affiniteit met (bio)medisch onderzoek kunnen dierenartsen als bruggen fungeren tussen het laboratorium en de kliniek.”
"Het is een geweldige kans om alle expertises in Europa samen te brengen."
Jerome Guicheux is hoogleraar regeneratieve geneeskunde en verbonden aan het Universitair Medisch Centrum van Nantes in Frankrijk. “In het iPSpine consortium heeft Marianna Tryfonidou de belangrijkste professionals verzameld die onderzoek doen naar degeneratie van de tussenwervelschijf. Het is een geweldige kans om alle expertises in Europa samen te brengen. Zonder steun van de European Research Council was het onmogelijk geweest om zo’n groot, onzeker en ambitieus project op te zetten. Het is een opwindend project, want tot op de dag van vandaag bestaat er geen oplossing voor veterinaire en humane patiënten met lage rugpijn. Dankzij het One Medicine-concept, dat we in Frankrijk ook wel ‘Manimal’ noemen, kunnen we hopelijk een behandeling ontwikkelen die werkt voor zowel dieren als mensen. Door de combinatie van expertises zullen we die dan snel kunnen vertalen naar de kliniek.”
“Het is geweldig om in het consortium samen te werken met andere wetenschappers, ingenieurs, clinici en commerciële partners."
Keita Ito is hoogleraar orthopedische biomechanica aan de Technische Universiteit Eindhoven en werkt mee in het iPSpine consortium.““Het is geweldig om in het consortium samen te werken met andere wetenschappers, ingenieurs, clinici en commerciële partners. Samen proberen we het probleem echt aan te pakken. We gebruiken daarvoor de voordelen van verschillende technologieën. Bovendien leren we door de samenwerking tussen dierenartsen en mensen uit de humane gezondheidszorg van de verschillen en overeenkomsten tussen diersoorten en ziekten. Zo kunnen we veiliger en sneller vooruitgang boeken.”
"Vanwege arrogantie van de homo sapiens heeft de humane geneeskunde helaas een grote en kunstmatige afstand gecreëerd tot de diergeneeskunde."
Cumhur Öner, hoogleraar Spinale Chirurgie, werkzaam in het UMC Utrecht. “One medicine geeft ons een geweldige kans om de barrière tussen humane geneeskunde en diergeneeskunde te overbruggen. Van alle dieren zijn de bassistructuren hetzelfde, maar vanwege arrogantie van de homo sapiens heeft de humane geneeskunde helaas een grote en kunstmatige afstand gecreëerd met de diergeneeskunde. Juist de vergelijkingen en verschillen kunnen een grote bron van kennis zijn. Samen met de faculteit Diergeneeskunde werken we aan veelvoorkomende problemen van degeneratie van tussenwervelschijf bij zowel mensen als sommige andere dieren. Hiermee kunnen we de parallellen en verschillen beter begrijpen én gebruik maken van ervaringen in niet-humane patiënten als onderdeel van translationeel onderzoek.”