​Gisten als producenten van biotech geneesmiddelen

Onderzoeker:  Nico Callewaert (UGent)

Nico Callewaert en zijn collega’s hebben een techniek ontwikkeld om gisten te verbouwen tot producenten van geneesmiddelen. Het voordeel van deze techniek is dat ze toelaat om biomedisch actieve eiwitten uit te rusten met de juiste suikermoleculen. De aanwezigheid van die suikers is vaak bepalend voor de doeltreffendheid van het eiwit als geneesmiddel. Het belang van deze techniek is niet te onderschatten. Ongeveer 70% van de nieuwe biotech-geneesmiddelen is gebaseerd op de juiste combinatie van eiwitten en suikers.
 

Suikers bepalen de functie

Heel wat eiwitten in ons lichaam zijn uitgerust met specifieke suikermoleculen, een combinatie die wordt aangeduid met de naam glycoproteïne. De suikers verzorgen verschillende functies, zoals het verbeteren van de stabiliteit van het eiwit, het verlengen van de levensduur, of het bepalen van de interacties met andere stoffen. Ze dienen ook vaak als een soort vlag, die aangeeft op welke plek in het lichaam het eiwit moet worden afgeleverd.
 
Bovendien zijn deze suikers erg afhankelijk van het organisme dat de eiwitten aanmaakt. Menselijke cellen plakken andere suikers op de proteïnen dan, zeg maar, planten of bacteriën. Dat levert problemen bij het gebruik van eiwitten als geneesmiddelen. Wanneer de verkeerde suikers aan de eiwitten hangen, dan kan dat leiden tot allergische reacties. Callewaert heeft dat probleem opgelost door gebruik te maken van Pichia pastoris, een gist die zo is aangepast dat ze menselijke suikers op de eiwitten plaatst. Dat voorkomt allergische reacties.
 

Suikers zijn noodzakelijk voor therapeutisch effect van eiwitten

Callewaert en zijn medewerkers gebruiken de genetisch aangepaste gisten onder andere als producenten van een nieuw geneesmiddel voor fulminante leverschade. Dat is een ernstige en vaak dodelijke beschadiging van de lever, die bijvoorbeeld voorkomt bij patiënten bij wie de bloedsomloop is stilgelegd tijdens een operatie. Voor fulminante leverschade is nog geen geneesmiddel voorhanden – alle bestaande ontstekingsremmers blijken onvoldoende te functioneren.
 
Callewaert is erin geslaagd om een ontstekingsremmer uit te rusten met een bepaalde suikermolecule, waardoor die enkel en alleen wordt opgenomen in de lever – daar waar het geneesmiddel terecht moet komen. Het kan dan geen ongewenste effecten veroorzaken op andere plekken in het lichaam – een van de grootste problemen bij eerdere pogingen om een middel te vinden tegen fulminante leverschade.
 
Naast het ontwerpen van nieuwe gisten voor de productie van medicijnen, werkt Nico Callewaert ook aan een nieuw vaccin tegen tbc en een manier om leverziekten op te sporen.
 
> video 'ontwikkeling van nieuwe technologieën' - onderzoek van Nico Callewaert - ©VIB, 2014