VUB-onderzoekers Guy Nagels en Jeroen Van Schependom over de onzichtbare impact van multiple sclerose
Multiple sclerose (MS) lijkt niet meteen een onzichtbare ziekte. Maar achter het herkenbare plaatje van iemand die moeilijk beweegt schuilt een minstens even ingrijpend aspect van de ziekte. VUB-professoren Guy Nagels en Jeroen Van Schependom werken met hun onderzoeksgroep AIMS (Artificial Intelligence-supported Modelling in Clinical Sciences) aan een beter begrip én nieuwe oplossingen voor de verborgen gevolgen van MS.
Guy Nagels: “Multiple sclerose is een ziekte van het centraal zenuwstelsel. Ja, sommige mensen hebben motorische beperkingen waarvoor ze soms zelfs een rolstoel nodig hebben. Maar dankzij betere behandelingen is dat aandeel gelukkig kleiner geworden. Wat veel minder zichtbaar is, zijn de cognitieve problemen. Ongeveer de helft van de mensen met MS krijgt er in meer of mindere mate mee te maken.”
Die cognitieve stoornissen zijn enigszins vergelijkbaar met dementie, maar subtieler en hardnekkig: men kan moeilijker plannen, begint trager te denken maakt sneller fouten. “En dat kan een grote impact hebben op je werk, je zelfstandigheid en je sociaal leven,” zegt Nagels. “Bovendien zijn ze sterk verweven met twee andere onzichtbare symptomen: vermoeidheid en depressie.”
MS als puzzel
Vermoeidheid is bij MS niet zomaar moe zijn. “Het is invaliderend,” benadrukt hij. “Het legt mensen plat en het herstel duurt erg lang. Het is moeilijker te vatten omdat je het niet ziet, maar het bepaalt het leven van veel patiënten.”
MS wordt pas vastgesteld wanneer er duidelijke neurologische symptomen optreden. Maar subtiele signalen kunnen al veel vroeger aanwezig zijn. Jeroen Van Schependom: “Vermoeidheid of lichte cognitieve klachten worden vaak niet meteen gelinkt aan MS. In die zin is de ziekte ook vóór de diagnose onzichtbaar.”
De diagnose zelf is een combinatie van een klinisch gesprek, neurologisch onderzoek, een MRI en soms aanvullende testen zoals neurofysiologie of een ruggenprik. Nagels: “MS kan heel veel verschillende symptomen geven. Daarom is het de puzzel die telt.”
Wat de oorzaak betreft, blijft er veel onzekerheid. “We weten dat MS geen besmettelijke ziekte is en niet puur erfelijk,” zegt Nagels. “Het is een complexe combinatie van genetische aanleg en omgevingsfactoren. We leren er steeds meer over, maar de exacte aanleiding waarom één persoon MS krijgt en een ander niet, kennen we nog niet.”
De derde pijler is het testen van nieuwe behandelingsstrategieën. Naast meten en modelleren werkt AIMS namelijk aan innovatieve therapieën. Van Schependom: “We onderzoeken cognitieve en motorische training, maar ook neurostimulatie: heel zwakke, gerichte elektrische prikkels om hersennetwerken te beïnvloeden. Dat is voor alle duidelijkheid geen elektroshocktherapie; die prikkels zijn duizend keer zwakker en veel gerichter.”
"We weten dat MS niet besmettelijk en niet puur erfelijk is, maar de exacte reden waarom één persoon MS krijgt en een ander niet, kennen we nog niet”
De drie pijlers van het MS-onderzoek
De AIMS-onderzoeksgroep groeide uit de Neurology Research Group van professor Sebastiaan Engelborghs en focust op het begrijpen van hersenwerking, zowel bij gezonde mensen als bij neurologische aandoeningen zoals MS en Alzheimer.
Van Schependom: “We vertrekken vanuit één centrale vraag: hoe functioneren onze hersennetwerken? Daarbij gaan we er niet langer vanuit dat één hersengebied voor één functie dient, maar onze hersenen dynamische netwerken zijn die communiceren met elkaar.”
De groep werkt volgens drie onderzoekspijlers. Om te beginnen willen ze de hersenwerking meten via EEG (elektro-encefalografie) en MEG (magneto-encefalografie). “Daarmee kunnen we heel kleine elektrische en magnetische signalen oppikken,” legt Van Schependom uit. “We kijken naar hoe stabiel de netwerken zijn, hoe goed ze communiceren, en ook naar de balans tussen excitatie en inhibitie – neuronen die elkaar activeren of net afremmen.”
Bij MS blijkt die balans namelijk verstoord, wat bijvoorbeeld kan leiden tot problemen met het onderdrukken van impulsen.
Naast neurofysiologie speelt beeldvorming een grote rol, en daarmee komen we bij de twee pijler. Nagels: “We willen MRI-scans gebruiken als biomarker. Kunnen we op basis van één scan voorspellen hoe ernstig de ziekte zal verlopen? Vandaag kunnen we dat nog niet goed genoeg op individueel niveau.”
Daarom zet AIMS stevig in op artificiële intelligentie. “Maar AI heeft veel data nodig en die data zitten verspreid in ziekenhuizen over heel Europa,” zegt Nagels. “En je kunt ze niet zomaar rondsturen omwille van privacy en GDPR.”
De oplossing heet federated learning, waarbij het model reist, maar de data lokaal blijven. “Zo kunnen we AI-modellen trainen op duizenden MRI’s, zonder dat gevoelige data ooit de muren van een ziekenhuis verlaten. Dat netwerk groeit snel, zelfs tot in Azië, waar MS-varianten voorkomen die cognitieve gevolgen delen, maar anders verlopen.”
"Dankzij federated learning kunnen we AI-modellen trainen op duizenden MRI’s, zonder dat gevoelige data ooit de muren van een ziekenhuis verlaten"
Schade herstellen
De ambitie? Herstel stimuleren. Bij MS raakt de myeline, het isolatiemateriaal rond zenuwbanen, beschadigd. Dat kan spontaan herstellen, maar vaak onvolledig. Nagels: “Farmaceutische bedrijven hebben geprobeerd dit herstel met medicatie te stimuleren, maar zonder succes. Dat maakt het onderzoek naar neurostimulatie extra spannend.”
Voorlopig test het team vooral in muismodellen, maar het vertalen van dieronderzoek naar de kliniek blijft een uitdagend proces. “MS bestaat niet bij muizen,” zegt Van Schependom. “We gebruiken modellen die bepaalde aspecten nabootsen, maar nooit het hele ziektebeeld. Daarom testen we altijd in meerdere modellen en gaan we pas daarna naar mensen.”
Het uitlezen van de effecten verschilt ook sterk tussen muis en mens. “Bij muizen kunnen we hersenweefsel letterlijk onder de microscoop leggen. Bij mensen natuurlijk niet,” legt Nagels uit. “Daar komt MRI terug in beeld.”
Met de komst van de 7 Tesla MRI-scanner aan de VUB-UMC gaan nieuwe deuren open. “Die ultrahoge veldsterkte laat toe om myeline en letsels veel gedetailleerder te bekijken,” zegt Nagels. “Het radiologieteam zet hier sterk op in, en we bereiden nu nieuwe studies voor, samen met onder andere Sebastiaan Engelborghs en fysicus Bert Raeymackers.”
Zowel Nagels als Van Schependom benadrukken dat het veld vandaag aan de vooravond staat van een nieuwe onderzoeksfase. “Met federated learning, nieuwe neurostimulatietechnieken en de 7 Tesla MRI komen we dichter bij wat twintig jaar geleden onmogelijk leek,” zegt Van Schependom. “We staan nog aan het begin, maar het potentieel is enorm.”
Nagels vult aan: “Het ultieme doel? Niet enkel de ontsteking behandelen, maar ook schade herstellen. Mensen met MS een toekomst geven waarin niet alleen het zichtbare, maar ook het onzichtbare draaglijker wordt. Of zelfs omkeerbaar.”
Bio
Prof. Guy Nagels (VUB/UZ Brussel, het ziekenhuis van de Vrije Universiteit Brussel) is geassocieerd diensthoofd neurologie en gespecialiseerd in multiple sclerose, met focus op cognitieve problemen. Hij leidt de Cognition and Modelling Group binnen C4N en is geassocieerd professor aan de VUB. Zijn onderzoek richt zich op het modelleren van cognitie bij neurodegeneratieve aandoeningen, in nauwe samenwerking met internationale academische en industriële partners.
Bio
Dr. Jeroen Van Schependom (VUB) is burgerlijk ingenieur en onderzoeker met een doctoraat in de medische wetenschappen. Hij bestudeert cognitieve achteruitgang bij multiple sclerose, met focus op aandacht en informatieverwerkingssnelheid. Met technieken zoals EEG en MEG onderzoekt hij hersennetwerken in rust en tijdens taken, met als doel cognitieve problemen vroeger te detecteren en gerichter te behandelen.
