De rol van de groeifactor voor bloedcellen (HGF) in beeld gebracht (afb: intechopen.com)
Hersenziektes zijn nogal lastig met medicijnen te behandelen, aangezien die vrij aardig van de rest van het lichaam worden afgeschermd tegen bedreigingen van buitenaf. Nu hebben onderzoekers van, onder meer, de Kanazawa-universiteit een wat ze noemen lassomethode ontwikkeld om dat toch voor elkaar te krijgen met synthetische biomoleculen die de functies van natuurlijke eiwitten als groeifactoren of cytokines kunnen nabootsen en niet worden tegengehouden door de hersen/bloedbarrière.
De groei en reparatie van cellen wordt gestuurd door stoffen als cytokines en groeifactoren. Die, natuurlijke biomoleculen zouden ook als geneesmiddelen gebruikt kunnen worden, maar bij hersenziektes is dat een probleem vanwege de hersen/bloedbarrière. Wetenschappers rond Junichi Takagi van de universiteit van Osaka hebben nu een methode ontwikkeld om verbindingen te ontwikkelen die doen wat natuurlijke eiwitten als groeifactoren doen en die die barrière wel voorbijkomen. Ze zouden ook een langere ‘verblijftijd’ hebben dan hun natuurlijke tegenhangers.
De onderzoekers synthetiseerden een verbinding bestaand uit twee onderdelen: twee cyclische eiwitten ‘ingebed’ in antilichaamfragmenten. Die macrocylische peptiden (peptiden zijn kleine eiwitten) kunnen zo aangepast worden dat ze op groeifactoren lijken. Het wat de onderzoekers ‘lasso-enten’ hebben genoemd zorgt ervoor dat die peptiden makkelijk hun werk kunnen doen, terwijl hun structuur en functionaliteit ‘ongeschonden’ blijft evenals wat ze de Fc noemen; dat deel van die peptiden die de (makkelijke aanpasbare) functionaliteit van die verbindingen vormt.
Met dit lassoproces ontwierpen ze een verbinding die de functie van de groeifactor voor bloedcellen (HGF) vervult. Normaal meert dat eiwit aan aan het eiwit Met op het celmembraam, een signaal dat zorgt voor groei (en overleving) van die cel. Peptiden als aMD4 en aMD5, twee macrocyclische peptiden, doen dat ook. Die werden gecombineerd met verschillende plekken op Fc tot er uiteindelijk de beste kandidaat uit rolde. Het bleek dat Fc(aMD4) en -5 inderdaad koppelen aan Met-receptoren en signalen afgeeft zoals HGF wordt geacht te doen.
Verblijftijd en barrière
Die synthetische eiwitten bleken een langere verblijftijd te hebben dan Fc en HGF alleen. Bij muisjes begint HGF het al af te laten weten na een uur, terwijl Fc(aMD4) zo’n 200 uur actief genoeg blijft om Met te activeren.
Bij die proeven werd ook gekeken naar de celdeling (in feite naar de replicatie van DNA, de voorfase). Fc(aMD4) deed zijn werk langer dan de bioconcurrent.
Vervolgens werd gekeken naar het penetratievermogen door de hersen/bloedbarrière van die nieuwe eiwitten. Eerst werd aMD4 gecombineerd met het functionele deel van het anti(?)transferrinereceptor-antilichaam (TfR), dat vooral wordt aangemaakt in de hersentjes van muisjes na toediening via infuus. Inderdaad vertoonde TfR(aMD4) zich in de hersentjes en bleef daar langer dan bij muisjes die alleen Fc(aMD4) kregen toegediend.
De onderzoekers stellen dat deze methode kan worden gebruikt om verschillende groeifactoren te ‘imiteren’. Zo zouden ook antilichamen kunnen worden aangepast aan een veelheid van (nieuwe?) taken.
Bron: Alpha Galileo