{"id":14383,"date":"2026-03-19T12:14:19","date_gmt":"2026-03-19T11:14:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/us_portfolio\/ana-claudia-pacheco-correia-2\/"},"modified":"2026-08-14T17:46:38","modified_gmt":"2026-08-14T15:46:38","slug":"ana-claudia-pacheco-correia","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/ana-claudia-pacheco-correia\/","title":{"rendered":"Ana Claudia Pacheco Correia"},"content":{"rendered":"","protected":false},"featured_media":7972,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"university_us_portfolio":[26],"class_list":["post-14383","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","university_us_portfolio-universiteit-van-amsterdam"],"acf":{"main_text":"","naam_van_het_proefschift":"Novel diagnostic methods and treatment for Barrett\u2019s Esophagus","samenvatting":"DEEL 1 - BIOMARKERS VOOR DE OPSPORING VAN EEN BARRETT SLOKDARM\n\nIn dit deel van het proefschrift richten we ons op de bepaling van nieuwe potenti\u00eble biomarkers voor de screening van personen met een Barrett slokdarm (BE) in de algemene bevolking. In hoofdstuk 1 laten we zien dat slokdarmkanker tot op heden nog steeds een van de belangrijkste doodsoorzaken in de algemene bevolking is.\n\nSlokdarmkanker staat wereldwijd momenteel op de 8ste plaats wat incidentie betreft, en op de 6de plaats wat algemene mortaliteit betreft, waarbij het adenocarcinoom (EAC) ongeveer twee derde van alle gevallen van slokdarmkanker vertegenwoordigt.\n\nEAC-gevallen worden standaard gediagnosticeerd op basis van endoscopisch onderzoek, biopsie van slokdarmweefsel en het vinden van intestinale metaplasie bij histologisch onderzoek. BE is de belangrijkste risicofactor voor EAC, en wordt gewoonlijk alleen gediagnosticeerd tijdens endoscopisch onderzoek in geval van bijvoorbeeld reflux-symptomen (\u201czuurbranden\u201d). Echter slechts een klein percentage van de BE-pati\u00ebnten heeft reflux-symptomen en loopt dus toch risico op EAC. Tot op heden is het nog onduidelijk wat de prevalentie van BE is in de algemene bevolking. Een bevolkingsbrede screening zou nodig zijn om deze prevalentie vast te stellen, maar het gebruik van endoscopie-gebaseerde technologie is niet kosteneffectief gezien de hoge kosten en het invasieve karakter. De ontwikkeling van meer betaalbare en minder invasieve screening instrumenten, bijvoorbeeld biomarkers uit gemakkelijk te verkrijgen monsters, is nodig voor bevolkingsbrede screening, surveillance en diagnostische triage.\n\nAls mogelijke strategie om te gebruiken als screeningsinstrument hebben we daarom in bloedmonsters van BE pati\u00ebnten en van leeftijd- en geslacht-gematchte controles de concentraties van biomarkers BMP2, BMP4, en BMP5 onderzocht. Het resultaat daarvan is in Hoofdstuk 2 beschreven. Alle drie geteste BMPs bleken verhoogd te zijn in de groep BE pati\u00ebnten in vergelijking met de controlegroep. BMP2 en BMP5 waren significant verschillend. Bovendien bleef, na multivariate analyse, BMP5 geassocieerd met een verhoogd risico op BE, onafhankelijk van andere risicofactoren, zoals roken, alcoholgebruik, obesitas, en de lengte van het Barrett segment. BMP5 lijkt daarmee een onafhankelijke risicofactor te zijn voor BE. Gezien de beperking van biomarkers in het bloed die momenteel worden onderzocht voor het opsporen van BE, is BMP5 een goede aanvulling als biomarker kandidaat.\n\nDEEL 2 \u2013 KARAKTERISERING VAN ANTI-BMP4 EN ANTI-BMP2\/4 LAMA-AFGELEIDE ANTILICHAMEN EN MOLECULAIRE STRATEGIE OM BARRETTS SLOKDARM TE MINIMALISEREN\n\nIn het tweede deel van dit proefschrift beschrijven we de resultaten van ons onderzoek naar de mogelijkheden van anti-BMP4 en anti-BMP2 lama-afgeleide antilichamen met betrekking tot specificiteit, effectiviteit en hun functionele potentieel in verschillende preklinische muismodellen. De karakterisering van deze lama-afgeleide antilichamen werd in eerder onderzoek gedaan door Calpe, S. et al. Zij lieten in verschillende in vitro modellen, de kleine en gunstige structurele eigenschappen van deze nanobodies, specifieke remming en een laag off-target effect, zien; zowel in verschillende cellijnen als in functionele organo\u00efde cultuur.\n\nIn Hoofdstuk 3 gaan we verder met het karakteriseren van deze nanobodies door hun specificiteit en neutraliserend vermogen te bepalen in vergelijking met de huidige commercieel verkrijgbare BMP remmers. Anti-BMP4 en anti-BMP2\/4 lama-afgeleide antilichamen werden vergeleken met 3 verschillende typen BMP remmers: natuurlijke antagonisten (Noggin en Gremlin), kleine-moleculen BMPR remmers (LDN-193189 en DMHN) en conventionele anti-BMP4 monoklonale antilichamen. Onze lama-afgeleide antilichamen bleken even specifiek te zijn als de anti-BMP4 monoklonale antilichamen, maar het neutralisatie vermogen van deze commerci\u00eble antilichamen was inferieur in vergelijking met onze nieuwe nanobodies. Epitope analyse suggereert dat de monoklonale antilichamen niet gericht zijn op de BMPR bindingsplaats, wat resulteert in hun geringere effectiviteit. Zowel natuurlijke antagonisten als klein-moleculen BMPR remmers hebben een lagere specificiteit, omdat ze niet alleen het signaal van BMP4 of BMP2\/4 kunnen remmen, maar ook dat van andere BMPs met verschillende remming niveaus.\n\nVanwege de remmende en specificiteit eigenschappen van onze anti-BMP4 en anti-BMP2\/4 lama-afgeleide antilichamen, hebben we hun functionele mogelijkheden verder onderzocht in verschillende in vivo muismodellen. Om te beginnen beschrijven we in Hoofdstuk 4 een nieuw in vivo cryoablatie muismodel. In dit translationele muismodel hebben wij een studie verricht naar de regeneratie van het neo-epitheel na cryoablatie van de squameus-columnaire junctie in de muizenmaag. Dit model kan worden gebruikt voor het testen van nieuwe farmacologische therapie\u00ebn voor de behandeling van neo-epitheliale laesies, zoals BE. In dit diermodel tonen we aan dat remmen van de BMP signalering, door muizen na cryoablatie te behandelen met mNoggin (een natuurlijke inhibitor voor alle BMPs), het cilindrisch epitheel werd vervangen door neo-squameus epitheel.\n\nIn Hoofdstuk 5 beschrijven we hoe we dit muismodel verder hebben gebruikt om onze zeer selectieve BMP2 en BMP4 lama-afgeleide remmers te testen. Ten eerste bevestigden we dat de BMP2 en BMP4 signaalwegen sterk geactiveerd zijn in BE weefsel, terwijl BMP7 en TGF-\u03b2 sterk geactiveerd zijn in normaal plaveiselepitheel weefsel. Ten tweede werden de functionele eigenschappen van anti-BMP2 en BMP4 lama-afgeleide antilichamen getest in een drietal modellen: een organo\u00efd model, een transgene Barrett slokdarm model, en op het cryoablatie model, zoals beschreven in Hoofdstuk 4. Vervolgens hebben we onderzocht of het nieuwe (neo) plaveisel epitheel die we in de modellen zagen werkelijk uit plaveisel stamcellen afkomstig waren door dit proces ook te bestuderen in een zogenaamde lineage tracing muizenmodel, waarin Keratine 5 positieve (K5) plaveisel cellen in hun ontwikkeling kunnen worden gevolgd. In het in vivo organo\u00efd model voor BE, remden we met succes de ontwikkeling van cilindervormige BE cellen, en bevorderden we de proliferatie van de normale slokdarm plaveiselcellen. In het transgene zogenaamde induceerbare Noggin knockdown muismodel, waarin BE-achtig neo-cilindervormig epitheel ontstaat vanuit de meerlagige klierbuizen, werd door remming van BMP2 en BMP4 door de anti-BMP2\/4 lama-afgeleide antilichamen, ontwikkeling tot neo-squameus epitheel bevorderd. Verder zagen we in het cryoablatie muismodel, dat remming van BMP2 en BMP4, na cryoablatie van de overgangszone van het squameus- naar cilinder epitheel in de muis maag, tot regeneratie van het neo-squameus epitheel in plaats van neo-cilindrisch epitheel leidde. Tenslotte hebben we waargenomen dat de regeneratie van het neo-squameus epitheel in het cryoablatie muismodel, afkomstig bleek te zijn van de K5+ plaveisel stamcellen.\n\nAl met al kunnen we concluderen dat vanwege de zeer specifieke remming van BMP2 en BMP4, we erin zijn geslaagd om de regeneratie en proliferatie van het plaveisel te bevorderen. Anti-BMP2\/4 lama-afgeleide antilichamen bleken in vivo zeer specifieke en selectieve remmers te zijn, zonder bijwerkingen. De hier beschreven in vivo-modellen hielpen BMP2 en BMP4 te benadrukken als cruciaal moleculair therapeutisch doelwit voor de behandeling van BE.","summary":"PART 1 \u2013 BIOMARKERS FOR THE DETECTION OF BARRETT\u2019S ESOPHAGUS\n\nIn this part of the thesis, we focus on determining new potential biomarkers for screening BE in the general population. To date, esophageal cancer remains one of the leading causes of death in the general population. According to the World Health Organization (WHO), esophageal cancer is currently rated 8th in incidence and 6th in overall mortality, where EAC represents roughly two-thirds of all esophageal cancer cases. EAC cases are standardly diagnosed based on endoscopic examination, biopsies of esophageal tissue, and finding of intestinal metaplasia during the histological examination. BE is the main risk factor of EAC and can only be diagnosed during endoscopy assessment due to, for example, GERD symptoms. However, only a small percentage of BE patients have GERD symptoms and are still at risk of EAC. To date, it is still unclear what is the prevalence of BE in the general population. Population-wide screening is needed to determine this prevalence.\n\nHowever, it would be inefficient to use endoscopy-based technology, given the high cost and invasive nature. Development of more affordable screening tools and less invasive biomarkers from easily obtained samples for population-wise screening, surveillance, and diagnostic triage, is required. In Chapter 2, we have examined the levels of BMP2, BMP4, and BMP5, in blood samples from BE patients and age- and sex-matched controls as a strategy to be used as a screening tool. All three BMPs tested were elevated in the BE patients group compared to the control group. BMP2 and BMP5 were significantly different, and additionally, after multivariate analysis, BMP5 was associated with an increased risk for BE, with no association with other risk factors, such as smoking, alcohol consumption, obesity, and BE length. BMP5 seems to be an independent risk factor for BE. The limitation of blood biomarkers currently being investigated for the detection of BE, BMP5 is a good addition as a biomarker candidate.\n\nPART 2 \u2013 CHARACTERIZATION OF ANTI-BMP4 AND ANTI-BMP2\/4 LLAMA-DERIVED ANTIBODIES AND MOLECULAR STRATEGY TO MINIMIZE BARRETT\u2019S ESOPHAGUS\n\nIn the second part of this thesis, we explored the capability of anti-BMP4 and anti-BMP2 llama-derived antibodies in terms of specificity, effectiveness, and their functional potential in different preclinical mouse models. The characterization of anti-BMP2\/4 llama-derived antibodies was initially performed by Calpe, S. et al., where the anti-BMP2\/4 llama-derived antibodies showed specific inhibition and low off-target effect in vitro, either in different cell lines or in functional organoid culture. In Chapter 3, we continue their characterizations by determining their specificity and neutralization ability compared to commercially available BMP inhibitors. Anti-BMP4 and anti-BMP2\/4 llama-derived antibodies were compared with three different types of BMP inhibitors: natural antagonists (Noggin and Gremlin), small-molecules BMPR inhibitors (LDN-193189 and DMHN), and conventional anti-BMP4 monoclonal antibodies. Our llama-derived antibodies were shown to be as specific as the anti-BMP4 monoclonal antibodies. However, these commercial antibodies neutralization ability was inferior compared to our novel llama-derived antibodies. Epitope analysis suggests that monoclonal antibodies do not target the BMPR binding site, resulting in lower efficiency. Both natural antagonist and small-molecules BMPR inhibitors have lower specificity, being able to inhibit the signal not only from BMP4 or BMP2\/4 but also from other BMPs in different inhibitory levels.\n\nDue to the inhibitory and specificity properties of our anti-BMP4 and anti-BMP2\/4 llama-derived antibodies, we further investigated their functional capabilities in different in vivo mouse models. In Chapter 4, we initially describe a novel in vivo cryoablation mouse model. This translational mouse model consists in the study of the regeneration of the neo-epithelia after cryoablation of the squamous-columnar junction of the mice stomach. This model can potentially be used to test new pharmacological therapies for the treatment of neo-epithelial lesions, such as BE. Preliminary data on this animal model showed that by targeting BMP signaling by treating mice with mNoggin after cryoablation, the columnar epithelium failed to regenerate into neo-columnar epithelium and neo-squamous epithelium growth instead.\n\nIn Chapter 5, we further used this mouse model to test our highly selective BMP2 and BMP4 llama-derived inhibitors. Here, we confirm that BMP2 and BMP4 signaling pathways were highly activated in BE tissue, while BMP7 and TGF-\u03b2 pathways were highly activated in normal squamous epithelium tissue. Secondly, anti-BMP2 and BMP4 llama-derived antibodies functional abilities were tested in an in vivo organoid model, neo-columnar epithelium in a transgenic Barrett's esophagus model, and on our novel cryoablation model, described in Chapter 4. In the in vivo organoid model for BE, we successfully inhibited the development of columnar BE cells and favored the proliferation of squamous cells. In the conditional Noggin knockdown mouse model, BE-like neo-columnar epithelium is expanded from multi-lineage glands, which, with the inhibition of BMP2 and BMP4 by anti-BMP2\/4 llama-derived antibodies, led to the development of a neo-squamous epithelium instead. Furthermore, in the cryoablation mouse model, inhibition of BMP2 and BMP4, upon cryoablation of the mouse stomach squamous-columnar junction, leads to regeneration of neo-squamous epithelium instead of neo-columnar epithelium. Lastly, we observed that the regeneration of the neo-squamous epithelium in the cryoablation mouse model was found to originate from the K5+ progenitor squamous cells using K5-lineage tracing mice. Altogether, since our inhibitors are highly specific for BMP2 and BMP4, they managed to promote squamous regeneration and proliferation without affecting the BMP7 role in the squamous epithelium.\n\nAnti-BMP2\/4 llama-derived antibodies showed to be highly specific and selective inhibitors in vivo, without side effects. The in vivo models described here helped emphasize BMP2 and BMP4 as a crucial molecular therapeutic target for the treatment of BE.","auteur":"Ana Claudia Pacheco Correia","auteur_slug":"ana-claudia-pacheco-correia","publicatiedatum":"3 november 2022","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/anaclaudiapachecocorreia?iframe=true","url_download_pdf":"","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202603191212","isbn":"978-94-6469-017-0","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Universiteit van Amsterdam","afbeeldingen":7972,"video_url":"","podcast_url":"","naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Universiteit van Amsterdam","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/14383","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7972"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14383"}],"wp:term":[{"taxonomy":"university_us_portfolio","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/university_us_portfolio?post=14383"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}