Wnt-eiwitten in actie na een hartinfarct (afb: Nature)

Antilichamen vormen een wezenlijk onderdeel van ons afweersysteem. Ze zetten dat aan het werk als ze specifieke ziekteverwekkers ontdekken. Nu denken onderzoekers van de universiteit van Toronto (Can) dat (synthetische) antilichamen weefsels in ons lichaam kunnen helpen zich te herstellen.
Steeds vaker worden antilichamen gebruikt bij het bestrijden van ziektes zoals onlangs weer tegen ebola. De aminozuurcode voor antilichamen ligt opgeslagen in genen en met behulp van eiwittechnologie en DNA zijn antilichamen ook in het lab te synthetiseren.
Sachdev Sidhu en Stephane Angers van de universiteit van Toronto hebben nu antilichamen gemaakt die niet per se bedoeld zijn ter ‘verbetering’ van ons afweersysteem, maar voor het herstel van beschadigd weefsel, of althans dat is het doel. Er is een bedrijfje opgericht, AntlerA Therapeutics, om die (synthetische) antilichamen te ontwikkelen die speciaal daarop gericht zijn.
Sidhu: “We ontwikkelen moleculen die er nooit geweest zijn voor de regeneratieve geneeskunde met enorme mogelijkheden. We drijven daarbij mee op de ontwikkeling op het gebied van stamcellen op dit terrein hier in Toronto.”

Groeifactoren

De antilichamen die de onderzoekers ontwikkelen lijken op Wnt-groeifactoren (filpmje). Die eiwitten instrueren de stamcellen in neen embryo in wat voor een type cel die zich ontwikkelen. Wnt-eiwitten komen ook in actie als weefsel beschadigd is.
Onderzoekers zijn lang bezig geweest die eiwitten in te zetten voor weefselherstel, maar dat bleek niet eenvoudig. Wnt-eiwitten binden zich aan vetmoleculen waardoor ze lastig zijn te isoleren. “Al tientallen jaren is geprobeerd Wnt-eiwitten te zuiveren om ze als medicijnen te gebruiken”, zegt Sidhu, “maar dat is moeilijk, laat staan die te bewerken. Daarom zijn het geen geschikte medicijnen.”
Doordat die eiwitten zich aan vetmoleculen binden lossen die ook niet in water op en laten zich moeilijk injecteren. Daarom besloten de onderzoekers Wnt-achtige antilichamen te maken die zich binden aan twee Wnt-receptoren (Frizzled en LRP5/6 genoemd) en die activeren. Die zijn wel in water oplosbaar.

Samen worden die twee antilichamen FLAg’s genoemd (afko van afko’s). Ze kunnen ontworpen en gesynthetiseerd worden voor allerlei receptorcombinaties van Wnt-eiwitten. Mensen hebben negentien verschillende Wnt-eiwitten die tien Frizzled en acht co-receptoren (met inbegrip van LRP5/6).
Om hun doel te bereiken ontwikkelden de onderzoekers een verbinding die niet in de natuur voorkomt. Natuurlijke antilichamen hebben twee bindingsplaatsen (antilichamen hebben de vorm van een Y), FLAg’s hebben er vier zodat die meer receptoren tegelijkertijd kunnen vinden en zich gedragen zoals Wnt-eiwitten.
Als die dubbele antilichamen aan een celkweek werden toegevoegd ter vervanging van Wnt-eiwitten dan ontstond er iets dat op een ruimtelijke structuur van dunne darmen leek. Angers: “Deze orgaantjes zijn een grote belofte bij onderzoek en medicijnontwikkeling. Nu we een eiwit hebben ontwikkeld dat je makkelijk in grote hoeveelheden kunt aanmaken is het makkelijker geworden allerlei organoïdes te kweken.”

In muisjes bleken de dubbele antilichamen de darmstamcellen te kunnen activeren, hetgeen bewijst dat de verbindingen in het lichaam functioneel zijn en daarmee kandidaat voor het herstel bij bepaalde darmaandoeningen. Er zijn al FLAg-varianten ontwikkeld voor long-, lever- en botweefsel. Er zouden zelfs FLAG’s zijn voor het herstel van oogweefsel. AntlerA richt zich vooralsnog op oog- en darmziektes. Ik ben benieuwd of de dubbele antilichamen ook werken bij het herstel van weefsel van het centraal zenuwstelsel…

Bron: Alpha Galileo