Nanodisk biedt kans op beter griepvaccin

Nanodisk biedt kans op beter griepvaccin
© Foto Leidsch Dagblad
In vaten als deze meten Leidse eiwitchemici hoe therapeutische eiwitten bewegen.

In de kern, zegt hoogleraar eiwitchemie Marcellus Ubbink van de Universiteit Leiden, zijn eiwitten heel eenvoudig. In zijn werkkamer in het nieuwe Gorlaeus Building pakt hij een pen en tekent hij iets dat nog het meest op een kluwen wol lijkt. ,,Ze zijn niet meer dan een snoer van aminozuren.’’ Het is de manier waarop dat snoer wordt gevouwen en opgewonden, dat eiwitten zo bijzonder maakt. Hun diverse structuren zorgen ervoor dat ze in het lichaam geschikt zijn voor enorm veel functies. ,,Eiwitten zijn de werkpaarden van de cel’’, zegt de Leiderdorper. ,,Ze reguleren, ze versnellen, ze geven signalen...’’

Ubbink doet onderzoek aan membraaneiwitten. Zoals de naam impliceert, zijn deze eiwitten te vinden in het membraan, de uiterst dunne ’huid’ die een cel omringt en beschermt. Sommige van die eiwitten zijn receptoren, een soort ’slotjes’, die ’open’ gaan als een ander eiwit of een andere stof ’van buiten’ een ’sleutel’ heeft die er op past. Op basis van dit principe hebben biotechnologen de afgelopen decennia al heel wat eiwitten ontwikkeld met een farmaceutische werking.

Toediening

Om geneeskrachtige membraaneiwitten toe te dienen, is een ’platform’ nodig, een toedieningssysteem dat ervoor zorgt dat eiwitten hun structuur behouden. Ubbink werkt met ’nanodisks’, stukjes membraan van fosfolipiden met daarin een membraaneiwit. Nanodisks zijn rond 2004 ontwikkeld door celbioloog Stephen Sligar van de Universiteit van Illinois in de VS. ,,Nanodisks zijn iets natuurlijks’’, zegt Ubbink. ,,We maken in ons lichaam zelf iets dat er erg op lijkt, bijvoorbeeld voor het transport van cholesterol in ons bloed.’’

Drie weken geleden kende NWO, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, Ubbink een zogeheten TTW-subsidie van 800.000 euro toe, waarmee hij samen met de Leidse biotechbedrijven Batavia Biosciences en ZoBio de mogelijkheden van nanodisks verder kan onderzoeken. Met een postdoc-onderzoeker en een analist wil hij de komende drie jaar hun natuurlijke vorm bestuderen en uitzoeken hoe nanodisks stabieler en steviger gemaakt kunnen worden, zodat ze beter geschikt zijn als toedieningssysteem, en membraaneiwitten beter hun vorm behouden.

Concreet ziet Ubbink drie toepassingen voor deze nieuwe nanodisks. Als eerste kunnen ze worden gebruikt om de werking van het cytochroom P450 te beïnvloeden. P450 is een enzym, dat in staat is om lichaamsvreemde stoffen, zoals gif en medicijnen af te breken. Voordat een nieuw medicijn op de markt kan komen, moet duidelijk zijn hoe snel P450 het afbreekt, zodat duidelijk is in welke dosis het moet worden toegediend.

Een tweede mogelijke toepassing is een griepvaccin. Ubbink wil cellen blootstellen aan het membraaneiwit hemagglutanine (HA). Een griepvirus bestaat uit (varianten van) een hemagglutanine-eiwit en een neuraminidase-eiwit. ,,Als we HA-eiwitten in nanodisks aanbieden aan het afweersysteem, gaat het daartegen antilichamen maken. Als je vervolgens een griepvirus oploopt, bindt het afweersysteem de HA-eiwitten en maakt het het virus bijtijds onschadelijk.’’

Griepvaccins worden nu gemaakt in geïnfecteerde kippeneieren. Het systeem heeft als nadeel dat het niet flexibel is. ,,Artsen en epidemiologen moeten lang vooruit inschatten welk type influenzavirus waarschijnlijk een epidemie zal veroorzaken’’, zegt Ubbink. ,,Als ze ernaast zitten, werkt de griepprik niet.’’ Batavia Biosciences hoopt dat het met nanodisks het griepvirus dichter op de hielen kan zitten.

Als laatste kunnen nanodisks worden gebruikt in de speurtocht naar stoffen met een farmaceutische werking. Als zij aan een membraameiwit ’binden’, hebben ze kennelijk een effect. Vooral voor ZoBio, dat ’drug discovery’, oftewel het speuren naar moleculen met een farmaceutische werking als kerntaak heeft, is deze toepassing interessant.

Wil je niks missen van Leidsch Dagblad? Like ons dan op Facebook!

Het laatste nieuws