Plantaardige geneesmiddelen

Onderzoeker:  Alain Goossens (UGent)

Alain Goossens en zijn team onderzoeken hoe planten, onder meer onder invloed van stress, een arsenaal aan unieke moleculen produceren - ook secundaire metabolieten genoemd. Deze moleculen bevatten biologische eigenschappen die zeer interessant zijn voor geneeskundige toepassingen. De metabolische werking van planten wordt nauwelijks aangewend in geneesmiddelenproductie, vooral omdat er nog te weinig geweten is over de manier waarop planten dit zogenaamde ‘secundaire metabolisme’organiseren.
 

Kiezen tussen groei of verdediging

Planten beantwoorden de aanvallen van planteneters of ziekteverwekkers met programma’s om hun belagers te verjagen of zelfs te doden. Hiervoor  brengen ze ondermeer de productie van secundaire metabolieten op gang. Dit is een groep chemische stoffen waarvan er verschillende geneeskrachtige activiteiten vertonen, zoals bijvoorbeeld taxol, kinine en morfine. Die verdediging vereist echter erg veel energie en reserves van de plant, die anders in groei en voortplanting zouden geïnvesteerd worden. Daarom is een strikte controle van de activiteit van de verdedigingsgenen belangrijk.
 

Jasmonaat induceert een kettingreactie

Cruciaal bij  de controle van de activiteit van verdedigingsgenen zijn hormonen zoals de jasmonaten. Die worden door planten geproduceerd wanneer ze in stresscondities terechtkomen. De aanwezigheid van jasmonaten brengt een ingewikkelde kettingreactie op gang, beginnend bij de afbraak van de zogenaamde JAZ-eiwitten. Alain Goossens en zijn team richten  zich op de interactie tussen deze JAZ-eiwitten met andere eiwitten van dit cruciale moleculaire complex. Het team wil nieuwe interactoren identificeren en hun rol bestuderen in de kettingreactie die verdedigingsmechanismen reguleren.
 

Link tussen groei en stress

Het team van Alain Goossens ontdekte hoe stress- en groeigerelateerde signaalwegen dezelfde moleculaire mechanismen gebruiken om genexpressie in planten te regelen. Hierbij is een belangrijke rol weggelegd voor jasmonaat, JAZ-eiwitten en enkele andere moleculaire actoren.  Met deze kennis over de controle van secundaire metabolieten kan er gezocht worden naar een manier om de productie ervan op te krikken.
 

Nieuwe metabolieten creëren via ‘combinatiebiochemie’

Alain Goossens werkt aan  een zeer unieke manier om zijn kennis optimaal in te zetten voor een diversiteit aan toepassingen. Door van verschillende planten de biochemische netwerken te ontrafelen, wil hij de meest performante ketens met elkaar uitwisselen. Productiestappen in de ene plant kunnen dan vervangen of aangevuld worden met netwerken uit een andere plant. Alsof je een raceauto bouwt met de beste onderdelen die op dat ogenblik beschikbaar zijn, ongeacht het automerk. Met behulp van deze technologie kan de productiecapaciteit én variëteit van interessante plantaardige secundaire metabolieten sterk worden opgedreven . 
 

Andere mogelijkheden exploreren

Het hele arsenaal aan secundaire metabolieten biedt een enorm potentieel aan geneeskundige toepassingen. Meer kennis biedt meer mogelijkheden. Het team van Alain Goossens werkt daarom ondermeer samen met Geert De Jaeger om moleculaire aspecten van het secundaire metabolisme bij planten bloot te leggen. Daarnaast bestuderen ze ook hoe diatomeeën, een soort algen, kunnen ingezet worden als productie-eenheden van ondermeer geneesmiddelen en brandstoffen.
 
De technologie die Alain Goossens ontwikkelde voor zijn onderzoek en de kennis die daaruit voortvloeide, lagen mee aan de basis van het bedrijf Solucel.
 

 Verwante onderzoeken aan VIB

 
 

 Nieuws