Stofwisselingsenzym zichtbaar gemaakt in levend weefsel
Deze week in Nature Chemistry & Biology: onderzoekers van de Universiteit Leiden en het AMC hebben een methode ontwikkeld om het enzym GBA1 zichtbaar te maken in levende cellen. Patiënten met de ziekte van Gaucher hebben een tekort aan dit enzym.
Betere diagnostiek
Gaucher-patienten krijgen als therapie het ontbrekende enzym toegediend. Deze behandeling is extreem duur. De nieuwe techniek kan leiden tot betere diagnostiek en op termijn ook tot een effectievere behandeling. Zondag 31 oktober publiceert het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Nature Chemistry & Biology het artikel over de nieuwe methode. NWO financierde het onderzoek.
Stapeling van vetmoleculen
Gaucher is een zeldzame erfelijke stofwisselingsziekte – Nederland telt ongeveer 150 patiënten. Zij hebben een ernstig tekort aan het enzym glucocerebrosidase (GBA1), waardoor vetmoleculen zich opstapelen in bepaalde cellen van het afweersysteem, de macrofagen, in met name de lever, milt en het beenmerg. Dit leidt tot zeer ernstige klachten. Gaucher-patiënten krijgen het ontbrekende enzym tweewekelijks toegediend.
Fluorescente verbinding
Onderzoekers onder leiding van hoogleraar Bio-organische Synthese Herman Overkleeft (Universiteit Leiden) en hoogleraar Biochemie Hans Aerts (AMC) ontwikkelden een fluorescente verbinding die zich specifiek hecht aan het enzym GBA1. De nieuwe methode is vele malen gevoeliger dan bestaande technieken om het enzym zichtbaar te maken en kan gebruikt worden in levende cellen.
Juiste concentratie in juiste weefsels?
De techniek wordt voorlopig alleen gebruikt in proefdieren maar de onderzoekers hopen dat die snel ook kan worden toegepast in mensen. Voor het eerst kunnen onderzoekers dan zien of het therapeutische enzym inderdaad in de juiste concentratie in de juiste weefsels terechtkomt. Hans Aerts: ‘Stel, een patiënt blijft ondanks de behandeling last houden van botproblemen. Soms besluit men dan een hogere dosis te geven. Dat is erg duur terwijl we niet weten of die extra dosis de gewenste plek wel bereikt en of meer enzym dus ook beter werkt. Zo niet, dan is een dosisverhoging weggegooid geld.’
Twee preparaten vergelijken
Er zijn twee preparaten voor enzymtherapie. Met de nieuwe techniek kan voor het eerst worden nagaan hoe die twee preparaten zich tot elkaar verhouden. Aerts: ‘Je zou bijvoorbeeld het ene therapeutische enzym rood kunnen labelen en het andere groen en ze vervolgens mengen. Na verloop van tijd blijkt wellicht dat enzym één langer werkzaam blijft of dat enzym twee beter in bepaalde weefsels doordringt. Dan kleurt het enzym in de betreffende cellen rood of groen.’
Diabetes 2
Leids collega Herman Overkleeft: 'Gaucher is een interessante ziekte voor een chemicus. Op moleculair niveau is hij goed te begrijpen, gemakkelijker dan complexere ziektes waarbij meer factoren een rol spelen. Door slimme moleculen te ontwerpen kun je echter niet alleen tot oplossingen voor Gaucher komen maar ook meer te weten komen over veel complexere ziektes waarbij dezelfde moleculen die bij Gaucher betrokken zijn ook een rol spelen, zoals diabetes 2.'
TOP-subsidie NWO
Het Leidse deel van het onderzoek werd uitgevoerd met een TOP-subsidie van onderzoeksorganisatie NWO voor het vakgebied Chemische Wetenschappen. TOP-subsidies zijn bedoeld om onderzoeksgroepen in staat te stellen om nieuwe, innovatieve onderzoekslijnen op te zetten.