Rechts een deel van het chloridetransporterende molecuul (afb: Nature Chemistry)

In een breed gezamenlijk onderzoek hebben, onder meer, Koreaanse en Amerikaanse onderzoekers een molecuul gesynthetiseerd dat in staat is gebleken kanker- en andere defecte cellen te vergiftigen door die vol te pompen met ‘keukenzout’ (natrium- en chloride-ionen). Dat onderzoek zou een bevestiging zijn van een al twintig jaar oude hypothese om kanker te bestrijden met behulp van een iondragend molecuul. Ook patiënten die lijden aan de taalslijmziekte (cystische fibrose) zouden baat bij het nieuwe medicijn kunnen hebben.
Dit molecuul, een zogeheten calix[4]pyrrol-ring waaraan pyridinediamide is ‘vastgeknoopt’, vervoert ionen, een soort ionenvrachtwagen, dus. Dat is op zich niet zo bijzonder. Wat wel bijzonder is dat het in het lab gemaakte molecuul ook daadwerkelijk werkt in een biologisch systeem. Daar leidt dat ionentransport tot de zelfvernietiging van cellen en (als dat kankercelllen zijn) tot genezing van kanker.     De chemische huishouding in een cel is knap ingewikkeld. Daarbinnen spelen ionen met hun elektrische lading een belangrijke rol. Cellen doen er alles aan om die concentraties aan ionen stabiel te houden. Verstoring van dat fragiele evenwicht kan leiden tot geprogrammeerde celdood (apoptose). Apoptose is een manier van biologische systemen om van defecte en mogelijk ook voor het organisme gevaarlijke cellen af te komen. Een manier om cellen te doden is die ionenbalans te verstoren. Het vervelende is alleen dat kankercellen dat evenwicht anders regelen dan gezonde cellen, waardoor apoptose wordt geblokkeerd.

Zo’n twintig jaar geleden werd ontdekt dat een stof (prodigiosine) fungeert als een natuurlijke iondrager en dat die iets zou kunnen betekenen in de bestrijding van kanker. Sindsdien is steeds gezocht naar synthetische iondragers die precies dat werk doen, maar dan beter en die ook effect hebben bij de taaislijmziekte waarbij de chloridekanalen in de celmembranen niet functioneren. Onderzoekers van de universiteit van Texas, onder aanvoering van Jonathan Sessler, synthetiseerden een verbinding die chloorionen transporteert, waarbij die ionen als het ware worden ingepakt. De onderzoekers ondervonden dat dat molecuul bij voorkeur gebruik maakt van natriumkanalen, die bedoeld zijn om positief geladen natriumionen in en uit de cel te transporteren. De onderzoekers probeerden het bewuste dragermolecuul met succes uit op een kunstmatig fosforlipidemembraan. De Koreaanse onderzoeker Injae Shin van de Yonsei-universiteit toonde vervolgens aan dat de iondrager celdood veroorzaakt in gekweekte kankercellen. Het bleek dat de ionenconcentraties (met de chloride-ionen op het dragermolecuul komen ook natriumionen mee) in de cellen veranderden, voor de apoptose in gang werd gezet. Sessler: “Op die manier hebben we de cirkel gesloten en laten zien dat de instroom van chloride-ionen met behulp van een synthetische iondrager geprogrammeerde celdood initieert.”
Het vervelende is alleen dat ook bij  gezonde cellen de dood intreedt. Er zal dus een ionendrager moeten worden gevonden die alleen aan kankercellen bindt. Dat kan door de drager te koppelen aan een specifieke chemische ‘sleutel’ die uitsluitend op het ‘slot’ op kankercellen past. Sessler heeft al een idee hoe dat sleutel/slot-bestanddeel er zou moeten uitzien: de verbinding texafyrine, dat al eerder in zijn lab is gesynthetiseerd. Het lijkt er op dat onderzoek dat al twintig jaar loopt en een samenwerking heeft opgeleverd tussen zes universiteiten op drie continenten (ook de universiteit van Southampton is er bij betrokken) tot resultaat zal leiden. Tot nu toe was dat allemaal labwerk. Nu komt de volgende, stevige barrière: de dierproeven en als die slagen de klinische proeven. Waarmee ik maar gezegd wil hebben: we zijn er nog lang niet…

Bron: Eurekalert