Wat COVID-19 ons kan leren over Alzheimer en Parkinson
Onderzoeker Gunjan Bawne onderzoekt hoe virusinfecties mogelijk bijdragen aan Alzheimer en Parkinson. Met bloedonderzoek, stamcellen en innovatieve modellen zoekt zij naar vroege signalen van neurodegeneratieve ziekten.

Kan een virusinfectie invloed hebben op het ontstaan of verergeren van ziekten als Alzheimer of Parkinson? En kun je signalen van die veranderingen terugvinden in een simpel bloedmonster? Dat zijn de vragen waar onderzoeker Gunjan Bawne zich dagelijks mee bezighoudt bij het BPRC. Onlangs publiceerde zij haar bevindingen hierover in het wetenschappelijke tijdschrift Journal of Extracellular Vesicles.
In de publicatie onderzoeken Gunjan en haar collega’s hoe kleine deeltjes in het bloed mogelijk een belangrijke rol spelen in de relatie tussen COVID-19 en neurodegeneratieve ziekten.
“Het is eigenlijk nog een heel nieuw onderzoeksveld”, vertelt Gunjan enthousiast. “Juist daarom is het zo interessant. Er is nog ontzettend veel dat we niet weten.”
Van India naar Nederland
Gunjans wetenschappelijke reis begon in India, waar ze biotechnologie studeerde. Gaandeweg raakte ze steeds meer geïnteresseerd in de biologie van het menselijk lichaam en vooral in de hersenen.
“Ik was altijd al gefascineerd door wat er gebeurt als de hersenen ouder worden”, vertelt ze. “Waarom gaat de gezondheid van de hersenen in de loop van de tijd achteruit? En waarom zijn sommige mensen vatbaarder voor ziekten als Alzheimer of Parkinson? Die vragen trokken mij naar de neurowetenschappen.”
Voor haar master Neuroscience verhuisde ze naar Nederland en ging ze studeren aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Inmiddels woont ze hier bijna vijf jaar. Terugkijkend beschrijft ze die stap als uitdagend, maar ook vormend.
“Het was echt een leap of faith”, vertelt ze. “Maar ik voelde al snel dat dit de juiste plek voor mij was.”
“Ik hou echt van de onderzoekscultuur hier”, vervolgt ze. “Mensen zijn toegankelijk, staan open voor samenwerking en delen graag hun kennis. Dat heeft mij enorm geholpen om me als jonge onderzoeker te ontwikkelen.”
“In de loop van de tijd is Nederland een plek geworden waar ik me zowel wetenschappelijk geïnspireerd als persoonlijk thuis voel”, vertelt ze.
Signalen na een infectie volgen in het bloed
Ook binnen het BPRC vond Gunjan snel haar plek. “We hebben een heel internationale onderzoeksgroep”, vertelt ze. “En omdat ons onderzoeksveld nog volop in ontwikkeling is, helpen we elkaar veel. Ik heb hier echt meegeholpen om nieuwe technieken en experimentele modellen op te zetten.”
Bij het BPRC werkt Gunjan met een combinatie van modellen met menselijke stamcellen, in vitro systemen en materiaal uit onderzoek met apen. Met die combinatie kunnen onderzoekers een SARS-CoV-2-infectie vanuit verschillende kanten bestuderen: in gecontroleerde celmodellen, maar ook in een compleet lichaam, waarin het immuunsysteem, organen en biologische reacties op langere termijn met elkaar samenhangen.
“Voor sommige onderzoeksvragen zijn in vitro modellen heel geschikt, omdat we daarmee heel gericht naar bepaalde mechanismen kunnen kijken”, legt Gunjan uit. “Maar om te begrijpen wat er na een infectie in de loop van de tijd in het lichaam gebeurt, hebben we ook modellen nodig waarin we biologische veranderingen maandenlang kunnen volgen. Bij mensen is dat heel moeilijk.”
Voor haar onderzoek worden bloedmonsters van met SARS-CoV-2 geïnfecteerde apen gedurende langere tijd onderzocht. “Daardoor kunnen we veranderingen volgen die je bij mensen bijna niet op deze manier kunt bestuderen. We proberen te begrijpen welke biologische processen mogelijk bijdragen aan Alzheimer of Parkinson en of we die veranderingen uiteindelijk veel eerder kunnen herkennen.”
Volgens Gunjan vullen verschillende onderzoeksmethoden elkaar aan. “Ik werk veel met in vitro modellen en menselijke stamcellen. Maar soms heb je ook modellen nodig waarin je het complete immuunsysteem en de interactie tussen verschillende organen kunt bestuderen. Dat maakt dit onderzoek zo waardevol.”
Kleine boodschappers
Gunjans onderzoek richt zich op extracellulaire vesikels: microscopisch kleine deeltjes die door cellen worden afgegeven. Deze vesikels vervoeren biologische informatie door het lichaam en kunnen zelfs vanuit de hersenen in het bloed terechtkomen. Daardoor bieden ze mogelijk een manier om via bloed onderzoek te doen naar moleculaire veranderingen die na een infectie samenhangen met de gezondheid van de hersenen.
“Eigenlijk zijn het kleine boodschappers”, legt Gunjan uit. “Door deze vesikels te onderzoeken, hopen we beter te begrijpen hoe een virusinfectie op langere termijn moleculaire sporen in het lichaam kan achterlaten, waaronder veranderingen die relevant zijn voor de hersenen.”
In de publicatie richtten Gunjan en haar collega’s zich vooral op microRNA’s: kleine moleculen die de activiteit van genen reguleren. Ze vergeleken gegevens van COVID-19, Alzheimer en Parkinson om overlappende biologische patronen te vinden.
“We zagen dat bepaalde ontregelde microRNA’s voorkomen bij zowel COVID-19 als neurodegeneratieve ziekten. Dat betekent niet dat COVID-19 rechtstreeks Alzheimer veroorzaakt, maar het helpt ons wel om beter te begrijpen welke biologische processen mogelijk een rol spelen.”
“We proberen de data in een biologische context te plaatsen. Dus niet alleen moleculen identificeren, maar begrijpen wat die veranderingen daadwerkelijk doen in het lichaam.”
Onderzoek met stamcellen
Naast het analyseren van patiëntgegevens werkt Gunjan ook met geavanceerde in vitro modellen op basis van menselijke stamcellen. Deze cellen worden ontwikkeld tot verschillende soorten hersencellen: neuronen, astrocyten en microglia. Daarmee kan worden onderzocht hoe virale eiwitten en ontstekingsreacties hersencellen beïnvloeden.
“Zelfs als het virus zelf verdwenen is, kunnen ontstekingsreacties of virale eiwitten nog effect hebben. We willen begrijpen wat die langdurige verstoring doet met de hersenen.”
“Alzheimer en Parkinson hebben een enorme maatschappelijke impact. Hoe beter we de biologische processen begrijpen die bijdragen aan deze ziekten, hoe beter we uiteindelijk kunnen nadenken over behandelingen of manieren om ze eerder te herkennen.”
‘Als ik iets fascinerend vind, ga ik er volledig voor’
“Ik ben gewoon een heel enthousiast persoon”, zegt Gunjan lachend. “Als ik iets fascinerend vind, ga ik er volledig voor.”
Die nieuwsgierigheid bracht haar uiteindelijk naar Nederland, naar de neurowetenschappen en naar dit onderzoeksveld. Ze hoopt zich verder te verdiepen in de relatie tussen virusinfecties en neurodegeneratieve ziekten.
“Er is nog zoveel dat we niet begrijpen”, zegt ze. “Juist dat maakt het zo interessant.”
