background

Scleroserende botdysplasieën

Achtergrond

Osteoporose is de meest voorkomende metabole botziekte, gekenmerkt door een verminderde botmassa wat resulteert in een verhoogd risico op fracturen. Het is een multifactoriële ziekte waarbij omgevingsfactoren bijdragen, maar ook de erfelijkheid hoog is, wat wijst op een belangrijke rol voor genetische factoren. In de afgelopen tien jaar zijn er veel nieuwe genen en bijbehorende pathogene mechanismen geïdentificeerd door het bestuderen van monogene aandoeningen met een abnormale botmassa. Dit omvat de scleroserende botdysplasieën waarbij patiënten een verhoogde botmassa hebben.

Doel

We streven ernaar om nieuwe genen en genetische varianten te identificeren die causaal zijn voor een verhoogde botmassa bij monogene scleroserende botdysplasieën. Het ontrafelen van deze pathogene mechanismen is relevant voor de patiënten, maar kan ook leiden tot inzichten in de homeostase van botmassa bij de algemene bevolking en bij patiënten met de diagnose osteoporose.

Strategie

Er wordt DNA-sequencing uitgevoerd op DNA van patiënten met een abnormale botmassa. De aanpak kan variëren van het sequencen van kandidaat-genen, het gebruik van een (virtueel) genenpaneel of het sequencen van het hele exoom of genoom. Genetische varianten van potentieel belang worden gevalideerd door in vitro functionele studies of door constructie en fenotypering van diermodellen, waaronder muizen- en zebravismodellen.

  • Bone disease research (Doctoraat Yentl Huybrechts - verdedigd in 2023)
  • Identification of the underlying mechanism whereby Sclerostin and Gremlin1 regulate canonical WNT signalling and bone formation.

    Paget's disease of bone (PDB) is the second most prevalent bone disorder, affecting 2-5% of Caucasian individuals >55 years of age. PDB is caused by defects in the bone-resorbing osteoclasts which become hyperactive, leading to focal skeletal lesions. For a minority of cases, a clear genetic cause has been identified. Mutations in the sequestosome 1 (SQSTM1) gene can be found in 20% of patients and account for 50% of familial cases. Recent genetic studies led to the association of 7 loci with PDB. Several genes found at these loci are involved in NF-kB signaling. We looked for variation in the genes that encode different components of the pathway in PDB patients, and identified interesting variants in the CBL, CBLB and NR4A1 genes. These genes act as a break on osteoclast formation and activity. We aim to validate disease causality by modeling the variants in zebrafish. As a proof of concept, SQSTM1 mutant fish is being generated as a potential first zebrafish model for Paget’s disease of bone.

    Bone metabolism is a complex process which is not only important during the development of the skeleton with the regulation of bone growth but also throughout life to maintain bone mass and bone strength. In our research group, we investigate the genetic cause of several skeletal dysplasias marked by abnormal bone mass or growth. In the past, this already resulted in the identification of several disease causing genes. In this study, we aim to identify the genetic causes in unsolved high bone mass patients by whole exome and genome sequencing. To validate the causality of variants in vitro functional studies are performed.

    PhD student: Yentl Huybrechts
    Promotors: Wim Van Hul, Geert Mortier, Gretl Hendrickx & Eveline Boudin

Teamleden - Erfelijke botaandoeningen