3V-Stimuleringsfonds: pijn in een schaaltje

2 jaar geleden

Hanneke Willemen onderzoekt chronische pijn, om het ontstaan ervan beter te begrijpen en aanknopingspunten te vinden voor nieuwe pijnstillers. Dit doet ze als moleculair bioloog bij de Eijkelkamp-groep in het Center for Translational Immunology van het UMC Utrecht.

Willemen gebruikt bij dit project geen proefdieren, maar onderzoekt pijn in een schaaltje. Ze ontving daarvoor een subsidie van het 3V-Stimuleringsfonds. Wij vroegen haar naar het hoe en waarom.

“Eén op de vijf mensen heeft chronische pijn. Dat is veel! Vaak is er geen goede medicatie: een middel werkt niet goed, of er zijn nare bijwerkingen, zoals verslaving. Daarnaast brengen sommige therapieën veel pijn met zich mee. Zo moet de dosis van een chemokuur soms verlaagd worden, of er moet zelfs helemaal mee gestopt worden, omdat patiënten er te veel pijn van krijgen. Dat is toch tragisch? Het heeft mij verbaasd dat er zo weinig aandacht is voor chronische pijn. Wij zijn momenteel met onze groep de enigen in Nederland die er fundamenteel onderzoek naar doen."

Wat wil je te weten komen?

Om te beginnen willen we weten hoe chronische pijn ontstaat. Denk aan artritis. Je snapt dat een ontsteking pijn kan doen, maar bij 20 tot 30 procent van de patiënten blijft de pijn bestaan nadat de ontsteking goed behandeld is. Bij artrose zie je hetzelfde: patiënten krijgen een nieuwe heup of knie, maar bij velen gaat de pijn gaat niet weg. Hoe kan dat? Mogelijk is er iets veranderd in de zenuwen, op moleculair niveau, wat pijn veroorzaakt. Dit willen we graag begrijpen, zodat we daar pijnstillers bij kunnen ontwikkelen.”

Gebruiken jullie proefdieren?

“Pijn is complex en ontstaat bijvoorbeeld in je teen en gaat via de zenuwen in je been en je ruggenmerg naar je hersenen. Op al die plekken kan pijn worden gereguleerd. Daarom heb je een heel organisme nodig om pijn te bestuderen. Meestal gaat het om gedragsonderzoek met proefdieren. Je wekt bijvoorbeeld bij een muis een lichte ontsteking op in de pootzool. Later houd je daar een nylon haartje of een warmtestraal tegenaan en kijk je bij welke dikte van dat haartje of welke warmteduur de muis het pootje intrekt.

Vind je het moeilijk om dergelijke dierproeven te doen?

“Toen ik hier kwam werken stond ik niet meteen open voor dierproeven, maar toen ik meer wist van het hoe en waarom, stond ik er helemaal achter. Gezien het grote maatschappelijke probleem van pijn bij de mens, maar ook bij dieren, is het erg belangrijk dat we pijn beter snappen en dat we er nieuwe medicatie tegen ontwikkelen. We zorgen ervoor dat we de pijnmetingen zo snel en kort mogelijk doen. Juist doordat we de pijnmetingen doen, weten we heel goed hoe het met de muizen gaat.

Hoewel er dus nog proefdieronderzoek nodig is, kijken we ook of we het pijnsysteem na kunnen bootsen in een schaaltje, bijvoorbeeld met stamcellen van mensen die zijn uitgegroeid  tot zenuwcellen. We stimuleren deze cellen met extract van hete peper, menthol of mosterdolie. Vervolgens kijken we of er in de cellen iets verandert. Zo hopen we dat we een steeds groter deel van het onderzoeksproces in een schaaltje kunnen doen. Het grote voordeel van werken met menselijke cellen is bovendien dat het onderzoek veel dichter komt bij wat we willen weten over de mens.”

Maak je vorderingen?

“We hebben speciale uit stamcellen gegroeide menselijke zenuwcellen gebruikt en gekeken of de belangrijke receptoren om pijn te voelen erop aanwezig waren. Echter, een deel van de receptoren ontbrak. Dat was tegenslag. Maar kort daarna bleken cellen die collega’s van het UMC Utrecht hadden ontwikkeld wél de juiste pijnreceptoren te hebben. We hebben een aantal stoffen getest die normaal een pijnreactie geven. Bij de meeste zagen we een reactie in de cellen.

Een volgende stap was dat we de cellen gevoeliger moesten maken voor pijnprikkels, want dat is wat er bij deze patiënten aan de hand lijkt te zijn. Pijn wordt dan veel heftiger ervaren. Ga maar eens met een verbrande huid onder de warme douche staan: je verdraagt het warme water veel slechter dan normaal. Dit soort overgevoeligheid kun je aanbrengen door ontstekingsstoffen aan de cellen toe te voegen. Daarna voegden we de stoffen die normaal een pijnreactie geven weer toe. We zagen inderdaad dat de cellen een veel intensere reactie gaven.”

Hoe kom je vervolgens bij een goede pijnstiller tegen chronische pijn?

“We werken al een tijd aan nieuwe pijnstillers, en die testen we nu op de overgevoelig gemaakte menselijke zenuwcellen. En we hebben nog een interessante stap in petto. Artrosepatiënten krijgen bijvoorbeeld pijnlijke knieën. Er zit dan vloeistof in het gewricht. Die vloeistof wordt door artsen uit de knie weggehaald, dus die kun je – met toestemming van de patiënt – bestuderen. Wat gebeurt er als je die vloeistof toedient aan de zelfgekweekte zenuwcellen? Reageren deze cellen anders als de patiënt meer of langdurige pijn had? Als we verschillen kunnen oppikken tussen de gewrichtsvloeistof van patiënten met en zonder aanhoudende pijn, zou dat vocht op den duur gebruikt kunnen worden om te voorspellen of een patiënt chronische pijn gaat ontwikkelen. Dan kun je veel vroeger ingrijpen.”

Wat is je droom?

“Ik wil echt iets betekenen voor patiënten met chronische pijn. Het fonds helpt me op weg, maar we willen als groep nog een grotere subsidie aanvragen om alles nog beter in kaart te brengen. Er bestaan bijvoorbeeld ook experimentele celsystemen die de werkelijkheid nog beter nabootsen. Dan zit er meer afstand tussen de onderdelen van de flesjes en schaaltjes met de cellen, zoals je teen op afstand van je ruggenmerg zit. Die afstand inbouwen, dat zou ik willen. Dit kan helpen om nog beter te begrijpen hoe zenuwcellen pijn detecteren en signalen op afstand kunnen overdragen.

Het zou ook interessant zijn om deze systemen te gebruiken in combinatie met andere cellen, zodat we kunnen onderzoeken of deze cellen de gevoeligheid en activiteit van zenuwcellen kunnen reguleren. En natuurlijk willen we onze huisgemaakte nieuw pijnstillers verder onderzoeken: of die goed werken, en of we onze werkwijze met stamcellen in een schaaltje kunnen gebruiken om ze te testen.

Op de lange termijn zou het mooi zijn als je zou kunnen werken met uit stamcellen gegroeide zenuwcellen van de individuele patiënt. Dan kun je een hele riedel pijnstillers testen op de cellen van die ene patiënt om te weten wat bij die ene persoon het beste werkt. Maar dat is nog ver weg.”