Ahmad Amin en
Connie Bezzina
voor hartonderzoek
Bij de helft van de patiënten met een erfelijke hartziekte is de oorzaak onbekend. Om die toch op te sporen zijn veel meer patiëntengegevens nodig. Het CardioResource-project wil daarom alle bestaande en nieuwe patiëntendata binnen Nederland harmoniseren en toegankelijk maken voor onderzoekers en artsen.
Tekst: Pieter Lomans • Foto: Mark Horn
onder het onderzoek in Amsterdam UMC had ik dit gesprek nu niet kunnen voeren’, zei een patiënt met een erfelijke hartziekte enkele jaren geleden in een interview. Na familieonderzoek en de opsporing van het genetische defect werd bij hem in 2012 een defibrillator geïmplanteerd. Zes jaar later redde het apparaat zijn leven. Het is een van de vele voorbeelden die de vooraanstaande (inter)nationale rol illustreert van Amsterdam UMC bij het onderzoek naar erfelijke hartziekten en de behandeling ervan.
Grenzen
“We hebben inmiddels al veel oorzaken van erfelijke ziekten opgespoord”, zegt Connie Bezzina, hoogleraar Cardiogenetica. “Toch lopen we nu een beetje tegen onze grenzen aan. Erfelijke hartziekten zijn zeldzame ziekten. Maar omdat er veel verschillende erfelijke hartziekten zijn, gaat het uiteindelijk om een heel grote groep mensen. De afgelopen decennia hebben we aandoeningen met een relatief eenvoudige oorzaak kunnen opsporen. Meestal gaat het dan om een hartziekte als gevolg van een defect in één gen. Maar nu richt ons onderzoek zich op de meer complexe vormen waarbij meerdere genen een rol spelen of waarbij omgevingsfactoren zoals dieet, leefstijl of sociale omstandigheden ook van invloed zijn. Om dergelijke aandoeningen op te sporen heb je véél meer patiënten nodig. Daarom moeten we toe naar een uniforme opslag, naar harmonisatie van patiëntengegevens in veel grotere databanken.”
Zo’n nieuwe onderzoeksfase naar erfelijke hartziekten vereist één grote landelijke infrastructuur. Om die te realiseren heeft Bezzina, samen met de zes andere Nederlandse umc's, het project CardioResource opgezet. Het is onlangs gehonoreerd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). CardioResource moet de basis gaan vormen voor de volgende golf van ontdekkingen op het gebied van erfelijke hartaandoeningen. Naast de zeven umc's zijn ook de Dutch CardioVascular Alliance, Netherlands Heart Institute, Nederlandse Hart Registratie, Health Research Infrastructure, Hartstichting, Stichting Hartekind en Harteraad erbij betrokken. “Zo’n project kan alleen maar slagen als je het samen doet”, zegt Bezzina.
Genen en omgeving
Erfelijke hartziekten worden ingedeeld in twee globale categorieën. Bij de elektrische ziekten is het hart normaal opgebouwd maar is er iets mis met de elektrische geleiding. Bij de structurele ziekten zit het probleem juist in de opbouw en is de hartspier bijvoorbeeld dikker of dunner dan normaal. Deze ziekten kunnen leiden tot hartritmestoornissen, hartfalen of plotselinge hartdood. “De afgelopen 25 jaar hebben we veel geleerd over deze ziekten”, zegt cardioloog Ahmad Amin. “Toch kunnen we nu bij ongeveer de helft van de patiënten de genetische oorzaak niet vinden omdat hier meestal foutjes in meerdere genen de oorzaak zijn, vaak nog in combinatie met andere factoren. Denk bijvoorbeeld aan leefstijl, hormonen, sporten, woon- en werkomstandigheden, maar ook aan risicofactoren zoals roken, alcoholgebruik, diabetes of hoge bloeddruk.”
Veel van die gegevens zijn al opgeslagen in de hartcentra van de umc's. Maar die data worden in afzonderlijke systemen per umc opgeslagen en niet bijgehouden, waardoor ze versnipperd en vaak niet actueel zijn. CardioResource wil al die data harmoniseren. “We willen zo de patiëntengegevens van elk umc beschikbaar maken voor onderzoek om de zorg en behandeling te verbeteren. Uiteraard met volledige waarborging van privacy, in samenwerking met de functionarissen gegevensbescherming en conform de AVG-regels”, zegt Bezzina. “We gaan dit doen door een innovatieve, federatieve data-infrastructuur te ontwerpen volgens de ‘FAIR-principes’ (Findable, Accessible, Interoperable, Re-usable), waarbij de klinische gegevens bij de afzonderlijke umc's blijven, maar wel toegankelijk worden gemaakt voor onderzoek. Daarnaast zal CardioResource voortdurend worden bijgewerkt met de laatst beschikbare informatie over patiënten. Zo ontstaat een nationale infrastructuur, met aanzienlijk meer patiënten met erfelijke hartziekten. In een latere fase willen we alle andere Nederlandse ziekenhuizen bij het project betrekken.”
Zoeken met AI
Bezzina wil niet alleen nieuwe genen ontdekken die erfelijke hartziekten veroorzaken, maar ook het ziekmakend mechanisme erachter begrijpen om de ontwikkeling van passende behandelingen mogelijk te maken. Het onderzoek van Amin is meer gericht op het ziekteverloop. “Niet iedere drager van een genetisch defect ontwikkelt daadwerkelijk een ziekte. Bij degenen die wel ziek worden, kan het ziekteverloop ook weer sterk verschillen. Individuele risicovoorspelling en behandeling op maat zijn alleen maar mogelijk op basis van meer data. Data die we ook nodig hebben voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en nieuwe genetische behandelingen in samenwerking met andere onderzoekpartners en bedrijven.
Genetische gegevens, ECG’s, conditietesten, MRI-opnames, echo’s, bloedmonsters, gegevens van draagbare apparaten en stappentellers, vragenlijsten over (eet)gedrag, leefstijl en werk; de lijst van data die kunnen worden opgeslagen is enorm. “Het mooie is,” zegt Amin, “dat je met AI onbevooroordeeld kunt zoeken in al die data. Zo zullen we nieuwe factoren vinden die betrokken zijn bij het ontstaan van erfelijke hartziekten en relaties blootleggen die voorheen onzichtbaar bleven.”
Elke letter van het DNA
Amin illustreert het belang van CardioResource aan de hand van risicovoorspellingen voor de patiënt. “We doen mee aan meerdere klinische trials met gentherapie bij hartpatiënten. De vraag is: welke patiënten moeten daadwerkelijk worden behandeld? Als je een genetisch defect hebt, hoef je nog niet altijd ziek te worden. Hoe kom je te weten wie wel en wie niet ziek gaat worden? Dat is essentieel voor het toepassen van die gentherapieën. Dergelijke vragen kunnen we nu nog niet beantwoorden omdat we niet beschikken over uitgebreide en actuele databanken.”
Bezzina: “Er zijn al veel technologieën beschikbaar die ons in staat stellen om nieuwe ontdekkingen te doen bij erfelijke hartziekten. Met whole genome sequencing kunnen we elke letter van het DNA van iedere afzonderlijke patiënt in kaart brengen. Met AI kunnen we heel nieuwe verbanden ontdekken. We missen alleen nog voldoende patiëntendata om die technologieën optimaal te gebruiken. CardioResource moet die leemte opvullen en zo het pad effenen voor de volgende doorbraken in diagnose en behandeling van erfelijke hartziekten.” •
In deze video vertelt Connie Bezzina meer over het onderzoek dat ze leidt naar de oorzaken en behandeling van erfelijke hartziekten.
In deze video vertelt Ahmad Amin meer over de behandeling van en het onderzoek naar erfelijke hartziekten.
Ahmad Amin en Connie Bezzina
voor hartonderzoek
In deze video vertelt Connie Bezzina meer over het onderzoek dat ze leidt naar de oorzaken en behandeling van erfelijke hartziekten.
In deze video vertelt Ahmad Amin meer over de behandeling van en het onderzoek naar erfelijke hartziekten.
Bij de helft van de patiënten met een erfelijke hartziekte is de oorzaak onbekend. Om die toch op te sporen zijn veel meer patiëntengegevens nodig. Het CardioResource-project wil daarom alle bestaande en nieuwe patiëntendata binnen Nederland harmoniseren en toegankelijk maken voor onderzoekers en artsen.
Tekst: Pieter Lomans • Foto: Mark Horn
onder het onderzoek in Amsterdam UMC had ik dit gesprek nu niet kunnen voeren’, zei een patiënt met een erfelijke hartziekte enkele jaren geleden in een interview. Na familieonderzoek en de opsporing van het genetische defect werd bij hem in 2012 een defibrillator geïmplanteerd. Zes jaar later redde het apparaat zijn leven. Het is een van de vele voorbeelden die de vooraanstaande (inter)nationale rol illustreert van Amsterdam UMC bij het onderzoek naar erfelijke hartziekten en de behandeling ervan.
Grenzen
“We hebben inmiddels al veel oorzaken van erfelijke ziekten opgespoord”, zegt Connie Bezzina, hoogleraar Cardiogenetica. “Toch lopen we nu een beetje tegen onze grenzen aan. Erfelijke hartziekten zijn zeldzame ziekten. Maar omdat er veel verschillende erfelijke hartziekten zijn, gaat het uiteindelijk om een heel grote groep mensen. De afgelopen decennia hebben we aandoeningen met een relatief eenvoudige oorzaak kunnen opsporen. Meestal gaat het dan om een hartziekte als gevolg van een defect in één gen. Maar nu richt ons onderzoek zich op de meer complexe vormen waarbij meerdere genen een rol spelen of waarbij omgevingsfactoren zoals dieet, leefstijl of sociale omstandigheden ook van invloed zijn. Om dergelijke aandoeningen op te sporen heb je véél meer patiënten nodig. Daarom moeten we toe naar een uniforme opslag, naar harmonisatie van patiëntengegevens in veel grotere databanken.”
Zo’n nieuwe onderzoeksfase naar erfelijke hartziekten vereist één grote landelijke infrastructuur. Om die te realiseren heeft Bezzina, samen met de zes andere Nederlandse umc's, het project CardioResource opgezet. Het is onlangs gehonoreerd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). CardioResource moet de basis gaan vormen voor de volgende golf van ontdekkingen op het gebied van erfelijke hartaandoeningen. Naast de zeven umc's zijn ook de Dutch CardioVascular Alliance, Netherlands Heart Institute, Nederlandse Hart Registratie, Health Research Infrastructure, Hartstichting, Stichting Hartekind en Harteraad erbij betrokken. “Zo’n project kan alleen maar slagen als je het samen doet”, zegt Bezzina.
Genen en omgeving
Erfelijke hartziekten worden ingedeeld in twee globale categorieën. Bij de elektrische ziekten is het hart normaal opgebouwd maar is er iets mis met de elektrische geleiding. Bij de structurele ziekten zit het probleem juist in de opbouw en is de hartspier bijvoorbeeld dikker of dunner dan normaal. Deze ziekten kunnen leiden tot hartritmestoornissen, hartfalen of plotselinge hartdood. “De afgelopen 25 jaar hebben we veel geleerd over deze ziekten”, zegt cardioloog Ahmad Amin. “Toch kunnen we nu bij ongeveer de helft van de patiënten de genetische oorzaak niet vinden omdat hier meestal foutjes in meerdere genen de oorzaak zijn, vaak nog in combinatie met andere factoren. Denk bijvoorbeeld aan leefstijl, hormonen, sporten, woon- en werkomstandigheden, maar ook aan risicofactoren zoals roken, alcoholgebruik, diabetes of hoge bloeddruk.”
Veel van die gegevens zijn al opgeslagen in de hartcentra van de umc's. Maar die data worden in afzonderlijke systemen per umc opgeslagen en niet bijgehouden, waardoor ze versnipperd en vaak niet actueel zijn. CardioResource wil al die data harmoniseren. “We willen zo de patiëntengegevens van elk umc beschikbaar maken voor onderzoek om de zorg en behandeling te verbeteren. Uiteraard met volledige waarborging van privacy, in samenwerking met de functionarissen gegevensbescherming en conform de AVG-regels”, zegt Bezzina. “We gaan dit doen door een innovatieve, federatieve data-infrastructuur te ontwerpen volgens de ‘FAIR-principes’ (Findable, Accessible, Interoperable, Re-usable), waarbij de klinische gegevens bij de afzonderlijke umc's blijven, maar wel toegankelijk worden gemaakt voor onderzoek. Daarnaast zal CardioResource voortdurend worden bijgewerkt met de laatst beschikbare informatie over patiënten. Zo ontstaat een nationale infrastructuur, met aanzienlijk meer patiënten met erfelijke hartziekten. In een latere fase willen we alle andere Nederlandse ziekenhuizen bij het project betrekken.”
Zoeken met AI
Bezzina wil niet alleen nieuwe genen ontdekken die erfelijke hartziekten veroorzaken, maar ook het ziekmakend mechanisme erachter begrijpen om de ontwikkeling van passende behandelingen mogelijk te maken. Het onderzoek van Amin is meer gericht op het ziekteverloop. “Niet iedere drager van een genetisch defect ontwikkelt daadwerkelijk een ziekte. Bij degenen die wel ziek worden, kan het ziekteverloop ook weer sterk verschillen. Individuele risicovoorspelling en behandeling op maat zijn alleen maar mogelijk op basis van meer data. Data die we ook nodig hebben voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en nieuwe genetische behandelingen in samenwerking met andere onderzoekpartners en bedrijven.
Genetische gegevens, ECG’s, conditietesten, MRI-opnames, echo’s, bloedmonsters, gegevens van draagbare apparaten en stappentellers, vragenlijsten over (eet)gedrag, leefstijl en werk; de lijst van data die kunnen worden opgeslagen is enorm. “Het mooie is,” zegt Amin, “dat je met AI onbevooroordeeld kunt zoeken in al die data. Zo zullen we nieuwe factoren vinden die betrokken zijn bij het ontstaan van erfelijke hartziekten en relaties blootleggen die voorheen onzichtbaar bleven.”
Elke letter van het DNA
Amin illustreert het belang van CardioResource aan de hand van risicovoorspellingen voor de patiënt. “We doen mee aan meerdere klinische trials met gentherapie bij hartpatiënten. De vraag is: welke patiënten moeten daadwerkelijk worden behandeld? Als je een genetisch defect hebt, hoef je nog niet altijd ziek te worden. Hoe kom je te weten wie wel en wie niet ziek gaat worden? Dat is essentieel voor het toepassen van die gentherapieën. Dergelijke vragen kunnen we nu nog niet beantwoorden omdat we niet beschikken over uitgebreide en actuele databanken.”
Bezzina: “Er zijn al veel technologieën beschikbaar die ons in staat stellen om nieuwe ontdekkingen te doen bij erfelijke hartziekten. Met whole genome sequencing kunnen we elke letter van het DNA van iedere afzonderlijke patiënt in kaart brengen. Met AI kunnen we heel nieuwe verbanden ontdekken. We missen alleen nog voldoende patiëntendata om die technologieën optimaal te gebruiken. CardioResource moet die leemte opvullen en zo het pad effenen voor de volgende doorbraken in diagnose en behandeling van erfelijke hartziekten.” •
