Kennismaking Prof. Dr. Annemieke Geluk

Annemieke Geluk Phd
Annemieke Geluk PhD

Immunoloog en chemicus Prof. Dr. Annemieke Geluk is hoogleraar immunodiagnostiek van mycobacteriële infectieziekten, in het bijzonder lepra, bij het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).

Na haar doctoraal scheikunde aan de Universiteit van Leiden en de Universiteit van Virginia in Charlottesville, USA (1989), werkte zij bij Cytel Corporation in San Diego, USA (1993). In 1995 behaalde zij haar doctoraat aan de Universiteit van Leiden (titel proefschrift: HLA-DR3 / Peptide / T-cel interacties) en werkte als visiting scientist aan de Mayo Clinic in Rochester, USA (1996, 1997).

In 1996 ontving zij een fellowship van de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen (1996-2001). Gedurende deze periode richtte zij zich op de immunologie van lepra en tuberculose, met name de identificatie van humane T-cel epitopen, die essentieel zijn voor immuniteit en/of immunopathologie, alsook biomarkers ten behoeve van de ontwikkeling van nieuwe immunodiagnostische testen voor lepra en tuberculose.

Geluk maakt deel uit van het Lepra Expertise Centrum, het LUMC Tuberculose Research Center (TBRC), het Europese TBVI (TuBerculose Vaccine Initiative) en is ‘Steering Committee’ lid van IDEAL (Initiative for Diagnostic and Epidemiological Assays for Leprosy), een internationaal consortium bestaande uit 31 research instituten met jarenlange ervaring in lepraonderzoek.

Veld onderzoek naar de ontwikkeling van een diagnostische test voor lepra in Bangladesh, Nepal en Brazilië.

Het onderzoek van Geluk richt zich momenteel voornamelijk op immunodiagnostiek van lepra, hetgeen zowel basaal-, translationeel- als toegepast (veld)onderzoek betreft. Het doel hiervan is het ontwikkelen van gebruiksvriendelijke testen voor diagnose van lepra of detectie van infectie met de leprabacterie. Deze testen worden dusdanig ontwikkeld dat ze makkelijk uitvoerbaar zijn in het veld (zonder laboratorium). Hiervoor wordt gebruik gemaakt van 1 druppel vingerprik bloed waarin diverse biomarkers kwantitatief worden gedetecteerd. Deze vingerprik test wordt o.a. gebruikt in field trials voor detectie van infectie met de leprabacterie op de Comoren en in Bangladesh. Op basis van de hoeveelheden van deze biomarkers kan de mate van infectie worden bepaald.

Parallel aan die voor lepra loopt de ontwikkeling van immunodiagnostische testen voor detectie van longtuberculose. Voor beide ziekten ontwerpt en coördineert Geluk verschillende grootschalige, multi-center studies in o.a. Bangladesh, Brazilië, Ethiopië, Nepal en Zuid-Afrika.

Daarnaast heeft zij op de afdeling Infectieziekten van het LUMC een referentie centrum opgericht voor de serologische immunodiagnostiek van leprapatiënten in Nederland, België en de Nederlandse Antillen.

Grants

Subsidies werden ontvangen van de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen (KNAW), de Europese Unie (EU), EDCTP (European and Developing Countries Clinical Trials Partnership), Nederlands Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Nederlandse Lepra Stichting, Leprosy Research Initiative, Turing Foundation, Q.M. Gastmann-Wichers Stichting, de ‘Order of Malta-Grants-for-Leprosy-Research’ (MALTALEP), Leids Universiteits Fonds (LUF), the Heiser Program for Research in Leprosy in The New York Community Trust, the Novartis Foundation for Sustainable Development, Research to Stop neglected tropical disease transmission (R2STOP) en the National Institutes of Health (NIH).

Immunodiagnostiek van lepra

Onderzoeksleider

Prof. Dr. Annemieke Geluk

Introductie en doel

Lepra is een infectieziekte die veroorzaakt wordt door een bacterie (Mycobacterium leprae) die vooral voorkomt onder de armste bevolkingsgroepen in ontwikkelingslanden. Er zijn ongeveer 200.000 nieuwe gevallen per jaar waarvan 10% kinderen. De ziekte is goed te behandelen met antibiotica.

Alhoewel de prevalentie enorm is gedaald, is het aantal nieuwe gevallen van lepra de afgelopen 10 jaar vrijwel constant gebleven. Het duurt gewoonlijk 2-5 jaar vanaf het moment van besmetting tot er verschijnselen van lepra optreden. In deze periode kan de leprabacterie echter wel op andere mensen worden overgedragen.

Om deze bacteriële overdracht (transmissie) te voorkomen is het dus nodig om vast te stellen welke mensen de leprabacterie bij zich dragen zonder dat zij klinische symptomen vertonen. Zij kunnen dan preventief behandeld worden met antibiotica voordat ze zelf verschijnselen van lepra vertonen en om te voorkomen dat zij hun omgeving ook besmetten.

Hoe eerder een patiënt wordt behandeld des te kleiner de kans op complicaties zoals leprareacties, de voornaamste oorzaak van zenuwschade door lepra.

Onderzoek naar biomarkers voor lepra d.m.v. vergelijking van biomarkers in het bloed van patiënten en hun contacten.

Echter bestaat er geen test die makkelijk toepasbaar is in het veld om aan te tonen dat iemand besmet is met de leprabacterie of lepra heeft. Het doel van Geluk’s onderzoek is daarom de ontwikkeling van een gebruikersvriendelijke test voor detectie van infectie en vroege diagnose van lepra om zo onherstelbare schade aan zenuwen en daarmee samenhangende, levenslange handicaps te voorkomen.

Onderzoeksmethode

Lepra is een immuno-pathologische ziekte hetgeen betekent dat de immuun response (afweer), die zich ontwikkelt na besmetting met M. leprae, bepaalt of, en zo ja in welke mate men ziekte ontwikkelt. Het merendeel van de mensen die met M. leprae in contact komen, is in staat een beschermende immuunrespons te ontwikkelen en de bacterie zonder verdere complicaties te verwijderen. Degenen die echter niet in staat zijn een dergelijke afweer op te wekken ontwikkelen lepra.

Er zijn veel cellen betrokken bij de immuun respons tegen M. leprae. Deze verschillende typen cellen produceren diverse stoffen (cytokinen, chemokinen en antilichamen) in het bloed die samen leiden tot hetzij protectie hetzij ziekte in de geïnfecteerde personen. In Geluk’s onderzoek wordt bepaald welke verschillen er bestaan in de hoeveelheid of verhoudingen van cytokine/chemokine en antilichaam productie in het bloed van leprapatiënten enerzijds en hun contacten anderzijds.

Indien een stof duidelijk verschilt tussen deze groepen kan deze gebruikt worden als biomarker, d.w.z. een karakteristiek die objectief meetbaar is en geëvalueerd wordt als indicator van een biologisch proces. In een recente, kleinschalige studie hebben wij potentiële biomarkers voor infectie met M. leprae geïdentificeerd.

De volgende stap in dit onderzoek betreft de ontwikkeling van nieuwe lateral flow testen (vergelijkbaar met een zwangerschapstest) waarmee zulke biomarkers eenvoudig gedetecteerd kunnen worden zonder gebruik te maken van dure laboratorium-apparatuur. Deze test, die wordt ontwikkeld i.s.m. de groep van Dr. Paul Corstjens (afd. CCB, LUMC), meet bepaalde waarden in het bloed, biomarkers genoemd, m.b.v. lateral flow strips. De hoeveelheid biomarker wordt bepaald d.m.v. een draagbare reader, die speciaal ontwikkeld is om metingen te doen in het veld.

Analyse van bloed samples m.b.v. lateral flow, gevolgd door detectie m.b.v. een draagbare detector.

Aangezien deze op biomarkers gebaseerde nieuwe diagnostische testen, voordat zij daadwerkelijk toegepast kunnen worden in preventie-programma’s, eerst op grote schaal in het veld moeten worden geëvalueerd, worden de biomarkers gedurende aantal jaren geëvalueerd bij contacten van leprapatiënten in diverse landen waar lepra voorkomt o.a. Bangladesh, Brazilie, China en Nepal. Tevens wordt onderzocht of de testen nauwkeuriger te maken zijn door uitbreiding met meer specifieke biomarkers die tegelijkertijd op de lateral flow test kunnen worden gedetecteerd.

Daarnaast wordt ook de toepasbaarheid van de lateral flow testen als routine test in het veld onderzocht waarbij gebruik wordt gemaakt van vingerprik bloed.

Selected References

1. Geluk A. Correlates of immune exacerbations in leprosy. Seminars in immunology 2018; 39:111-8.

2. van Hooij A, Tjon Kon Fat EM, Batista da Silva M, et al. Evaluation of Immunodiagnostic Tests for Leprosy in Brazil, China and Ethiopia. Scientific reports 2018; 8:17920.

3. Richardus R, van Hooij A, van den Eeden SJF, et al. BCG and Adverse Events in the Context of Leprosy. Frontiers in immunology 2018; 9:629.

4. Geluk, A. and PLAM Corstjens. 2017. CRP: unique tell-tale biomarker or common denominator. Lancet Infectious Diseases. DOI: http://dx.doi.org/10. 1016/S1473-3099(17)30472-3.

5. van Hooij A, Tjon Kon Fat EM, van den Eeden SJF, Wilson L, Batista da Silva M, Salgado CG, Spencer JS, Corstjens PLAM, and A Geluk. 2017. Field-friendly serological tests for determination of M. leprae-specific antibodies. Scientific reports 7(1):8868. doi: 10.1038/s41598-017-07803-7.

6. Hagge, DA, Parajuli P, CB Kunwar, DRSJB Rana, R Thapa, KD Neupane, P Nicholls, LB Adams, A Geluk, M Shah, and IB Napit. 2017. Opening a can of worms: leprosy reactions and complicit soil-transmitted helminths. Ebioscience 23:119-124.

7. van Hooij, A, DM Boeters, EM Tjon Kon Fat, SJF van den Eeden, PLAM Corstjens, AHM van der Helm–van Mil, and A Geluk. 2017. Longitudinal IP-10 serum levels are associated with the course of disease activity and remission in rheumatoid arthritis. Clin.Vaccine Immunol. doi: 10.1128/CVI.00060-17.

8. Corstjens, PLAM, van Hooij, A., Tjon Kon Fat, EM, van den Eeden, SJF, Wilson, L and A Geluk. 2016. Field-friendly test for monitoring multiple immune response markers during onset and treatment of exacerbated immunity in leprosy. Clin.Vaccine Immunol. 23(6):515-519.

9. van Hooij, A, EM Tjon Kon Fat, R Richardus, SJF van den Eeden, Louis Wilson, CJ de Dood, R Faber, K Alam, JH Richardus, PLAM Corstjens and A Geluk. 2016. Quantitative lateral flow strip assays as user-friendly tools to detect biomarker profiles for leprosy. Sci. Rep. 6:34260;doi:10.1038/srep34260 (2016).

10. Khadge, S., S. Banu, K. Bobosha, van der Ploeg-van Schip JJ, I. M. Goulart, P. Thapa, C. B. Kunwar, K. E. van Meijgaarden, S. J. van den Eeden, L. Wilson, S. Kabir, H. Dey, L. R. Goulart, J. Lobato, W. Carvalho, Y. Bekele, K. L. Franken, A. Aseffa, J. S. Spencer, L. Oskam, T. H. Otttenhoff, D. A. Hagge, and A. Geluk. 2015. Longitudinal immune profiles in type 1 leprosy reactions in Bangladesh, Brazil, Ethiopia and Nepal. BMC. Infect. Dis. 15: 477.

11. Bobosha, K., E. M. Tjon Kon Fat, S. J. van den Eeden, Y. Bekele, van der Ploeg-van Schip JJ, C. J. de Dood, K. Dijkman, K. L. Franken, L. Wilson, A. Aseffa, J. S. Spencer, T. H. Ottenhoff, P. L. Corstjens, and A. Geluk. 2014. Field-Evaluation of a New Lateral Flow Assay for Detection of Cellular and Humoral Immunity against Mycobacterium leprae. PLoS.Negl.Trop.Dis. 8:e2845. doi:10.1371/journal.pntd.0002845 [doi];PNTD-D-14-00244 [pii].

12. Geluk A, KE van Meijgaarden, L Wilson, K Bobosha, JJ van der Ploeg- van Schip, Susan JF van den Eeden, E Quinten, K Dijkman, KLMC Franken, I Haisma, MC Haks, CLM van Hees, and THM Ottenhoff. 2014. Longitudinal immune responses and gene expression profiles associated with type 1 leprosy reactions. J. Clinical Immunology. 34: 245-255.

12. Geluk A. 2013. Challenges in immunodiagnostic tests for leprosy. Expert Opinion on Medical Diagnostics. 7:265-274.

13. Richardus, R. A., K. Alam, D. Pahan, S. G. Feenstra, A. Geluk, and J. H. Richardus. 2013. The combined effect of chemoprophylaxis with single dose rifampicin and immunoprophylaxis with BCG to prevent leprosy in contacts of newly diagnosed leprosy cases: a cluster randomized controlled trial (MALTALEP study). BMC.Infect.Dis. 13:456. doi:1471-2334-13-456 [pii];10.1186/1471-2334-13-456 [doi].

14. Geluk, A., K. Bobosha, van der Ploeg-van Schip JJ, J. S. Spencer, S. Banu, S. B. Martins, S. N. Cho, K. L. Franken, H. J. Kim, Y. Bekele, M. K. Uddin, H. S. Abdul, A. Aseffa, M. C. Pessolani, G. M. Pereira, H. M. Dockrell, and T. H. Ottenhoff. 2012. New biomarkers with relevance to leprosy diagnosis applicable in areas hyperendemic for leprosy. J.Immunol. 188:4782-4791.

Meer informatie over de onderzoeken vindt u in de volgende bijlagen:

2016 Corstjens CVI IP10 PGL-I multiplex UCP-LFA for T1R

2016 Hooij Sci Rep UCP-LFA in Bdesh

2015 Khadge BMC Inf Dis T1R biomarkers