Het begin: ziekten begrijpen

Eiwitten vervullen een belangrijke rol in de vele complexe processen in het menselijk lichaam. Kennis van deze processen, en van de functie van eiwitten hierin, geeft inzicht in wat er in het lichaam verkeerd gaat in geval van ziekte. Wanneer bekend is welke eiwitten een cruciale rol spelen in bepaalde ziekteprocessen, kunnen chemici kleine moleculen maken om deze eiwitten te remmen of juist te activeren. Als deze moleculen heel gericht aangrijpen, kunnen ze dienen als een efficiënt medicijn met zo min mogelijk bijwerkingen.

Moleculen als bouwstenen voor nieuwe medicijnen

Voor de ontwikkeling van moleculen die de functie van eiwitten aanpassen, laten chemici zich inspireren door de natuur. Van bouwstenen die al in de natuur aanwezig zijn, is bekend dat ze oplosbaar zijn - een noodzakelijke voorwaarde voor een medicijn - en in cellen kunnen overleven zonder essentiële lichaamsprocessen te verstoren. Op deze manier is de kans op succes een stuk groter dan wanneer chemici moleculen ontwerpen waarvan de eigenschappen vooraf nog niet bekend zijn. Geschikte moleculen worden in een volgend stadium verder ontwikkeld tot een bruikbaar medicijn. Onderzoekers van het Leiden Academic Centre for Drug Research (LACDR), het Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek en het Instituut Biologie Leiden werken nauw samen in het ontdekken van nieuwe targets waarop geneesmiddelen kunnen aangrijpen, en in het ontwikkelen van moleculen die daarop een werking hebben.

Medicijnen testen

De ontwikkeling van geschikte moleculen tot een medicijn is een jarenlang traject; van de reageerbuis naar testen op gezonde proefpersonen en patiënten. In dit traject komt het regelmatig voor dat een middel dat in een eerste fase heel kansrijk leek, in een later stadium toch afvalt doordat het op levende organismen minder goed werkt of bijwerkingen veroorzaakt. Daarom zijn betere voorspellende tests nodig, die al in een vroege fase kunnen aangeven of een bepaald molecuul effectief zal zijn als medicijn voor de mens. Zo kan de werking van geneesmiddelen worden getest op cellijnen verkregen uit pluripotente stamcellen, op gekweekte mini-organen in een petrischaaltje, of op modelorganismen als de zebravis. Dit maakt een betere voorspelling van de werkzaamheid van medicijnen in de mens mogelijk.

Omdat het ontwikkelen van een nieuw geneesmiddel een langdurig en daardoor duur traject is, zijn er ook geneesmiddelen die voor farmaceutische bedrijven minder aantrekkelijk zijn. Onderzoekers van het LUMC willen ervoor zorgen dat ook deze medicijnen hun weg vinden naar de patiënt. Dit doen ze door de kennis en infrastructuur te bundelen die nodig zijn om kandidaat-geneesmiddelen te testen volgens de juiste normen. Ze richten zich daarbij in het bijzonder op geneesmiddelen voor behandelingen tegen infectieziekten, specifieke tumoren en zeldzame ziekten.

Van theorie tot praktijk: het Bio Science Park

Op een steenworp afstand van de Leidse universiteitsgebouwen en het LUMC ligt het Leiden Bio Science Park (LBSP). Op een terrein van meer dan 110 hectare leggen meer dan 200 bedrijven en instituten zich toe op enorm veel aspecten van geneesmiddelenonderzoek. Het Leiden Academic Centre for Drug Research (LACDR) bekijkt bijvoorbeeld hoe goed een geneesmiddel werkt via de baanbrekende organ-on-chip technologie. Dit onderzoek heeft zijn weg naar de markt gevonden via het inmiddels internationaal opererende bedrijf Mimetas, dat ook op het LBSP is gevestigd. OcellO test de werking van geneesmiddelen in menselijk weefsel. Toxys onderzoekt of nieuwe medicijnen mogelijk kankerverwekkend kunnen zijn. Andere instituten op het LBSP doen onderzoek naar de beste toedieningsmethode van een medicijn, of naar de stabiliteit van een bepaald middel. Ook worden er geneesmiddelen geproduceerd.

Dankzij de bijzonder hechte samenwerking tussen universiteit, LUMC en LBSP, heeft Leiden de hele keten van medicijnontwikkeling in huis.

Meer informatie:
Leiden Academic Centre for Drug Research
Leiden University Medical Centre
Leiden Bio Science Park
Leiden Institute of Chemistry
Leiden Natural Products Lab
Nationaal Farmaceutisch Kenniscentrum
Leiden Early Drug Discovery & Development