Ongeveer een op de zeven mensen heeft een longziekte. Het is wereldwijd één van de meest voorkomende doodsoorzaken (WHO) en het aantal neemt nog steeds toe. Longaandoeningen zijn vaak ingrijpend voor de patiënt en leiden tot ernstig verlies van kwaliteit van leven en arbeidsproductiviteit. De gezonde long heeft een complex afweermechanisme tegen blootstelling aan een schadelijke omgeving. Faalt de afweer, dan leidt dat tot schade aan de longen. Het stapelen van longschade over de jaren kan leiden tot chronische aandoeningen als astma op latere leeftijd, COPD en longkanker. Hoofdonderzoeker prof. Anke-Hilse Maitland - van der Zee van Amsterdam UMC: “Er is nog onvoldoende bekend waarom de ene persoon wel en de andere geen longziekte ontwikkeld. Bij het vaststellen van chronische longziekten hebben mensen meestal al zoveel schade ontwikkeld en longfunctie verloren dat er geen herstel meer mogelijk is. P4O2 wil een bijdrage leveren aan een veel vroegere diagnose om de schade te beperken en de kwaliteit van leven te verbeteren.”

Luchtvervuiling
Het P4O2 consortium onderzoekt bij gezonde proefpersonen, personen die een Covid-19 infectie hebben doorgemaakt en patiënten met COPD welke factoren het risico op een chronische longziekte vergroten. Onderzoekers zoeken bijvoorbeeld in bloed, neusuitstrijkjes en uitgeademde lucht naar stoffen/stofjes die de ontwikkeling van een longziekte kunnen voorspellen, dus voordat de ziekte zich manifesteert. Daarnaast is er aandacht voor medicijnen en andere behandelingen die het verloop van vroege longschade naar een ernstige longziekte kunnen voorkomen en die schade mogelijk herstellen. Aangesloten bedrijven gaan bijvoorbeeld met innovatieve beeldanalysetechnieken en artificiële intelligentie (AI) CT-scans analyseren om signalen van vroege longschade te definiëren. Ook wordt de leefomgeving van deze deelnemers in kaart gebracht. Maitland: ”In het consortium zit een bedrijf dat apparaatjes ontwikkelt om luchtkwaliteit te meten. Die apparaatjes kun je op je fiets monteren. Zo meten we met welke luchtvervuiling mensen in aanraking komen.”

Invloed omgeving en levensstijl
Een aantal deelnemers aan het onderzoek krijgt advies over voeding, beweging en roken. De vraag is of met zo’n advies de kans op longziekten kan worden verkleind. In het laboratorium worden innovatieve celmodellen ontwikkeld die de complexe omgeving van de long nabootsen. Met deze modellen kijken de onderzoekers naar de invloed van omgeving en levensstijl (zoals bijvoorbeeld luchtvervuiling, sigarettenrook, maar ook stofwisselingsfactoren afkomstig uit spier- en vetweefsel) op celschade. Maitland: ”De kracht van het P4O2 project zit in de multidisciplinaire samenwerkingen. Door het samenbrengen van veel verschillende expertises en big-data analyses kunnen we echt het verschil maken. Chronische longpatiënten verdienen een beter leven. ”

UM/MUMC+ onderzoek in P4O2
Een belangrijke bijdrage aan het onderzoek in dit project wordt geleverd door de Maastrichtse onderzoekers Dr. Rosanne Beijers, Dr. Ramon Langen en Prof. Annemie Schols. Hierbij wordt een translationele insteek gevolgd die kenmerkend is voor de onderzoeksschool NUTRIM waartoe zij behoren.

Enerzijds worden onder leiding van Prof. Schols gecombineerde en gepersonaliseerde levensstijlinterventies ontwikkeld en geïmplementeerd bij personen met een verhoogd risico op de ontwikkeling van een chronische longziekte. De effecten hiervan op ontwikkeling van (vroege) longschade, spier- en vetweefselkenmerken en de algehele fysieke en mentale gezondheid worden bestudeerd en vergeleken met een controlegroep.

Daarnaast stuurt Dr. Langen het basale onderzoek aan waarin wordt onderzocht in welke mate veranderingen in de stofwisseling van weefsels buiten de long, zoals skeletspier en vet, de gevoeligheid van longcellen voor schadelijke omgevingsfactoren beïnvloeden. Om deze interactie te kunnen bestuderen zullen nieuwe celkweek modellen worden ontwikkeld. Daarin zal de invloed van specifieke leefstijlkenmerken op celniveau worden nagebootst. Via deze translationele benadering zullen factoren worden geïdentificeerd die de gevoeligheid en weerbaarheid van longcellen bepalen.