Proteomics kansen voor de kliniek
In de levende cel zijn eiwitten – en daar zijn er heel veel verschillende van – verantwoordelijk voor het uitvoeren van allerlei processen. Proteomics is het vakgebied dat zich richt op het analyseren van alle eiwitten en hun interacties in een cel aanwezig. Onderzoek naar ziekten kan hiervan profiteren omdat bij veel ziekten foute eiwitten een cruciale rol spelen.
Celwand
Een voorbeeld van hoe proteomics kan bijdragen aan mogelijke toepassingen in de kliniek is het onderzoek naar eiwitten die betrokken zijn bij het maken (synthese) van de celwand in bacteriën. Dit proces is uitstekend aangrijpingspunt om antibiotica tegen te ontwikkelen, zegt projectleider dr. Eefjan Breukink van de sectie Biochemie van membranen van de Universiteit Utrecht. Er zijn vrij veel antibiotica die op de bacteriële celwand werken. En omdat de synthese van de celwand, zeker bij gram-positieve bacteriën, vooral aan de buitenkant van de bacterie plaatsvindt, is dit proces goed toegankelijk voor antibiotica. Een ander voordeel is dat menselijke cellen alleen een celmembraan hebben en geen celwand, waardoor de kans op schadelijke bijwerkingen heel laag is.
Afluisteren
Daarvoor moet eerst de nog ontbrekende kennis over de celwandsynthese verkregen worden. Breukink: “Hiervoor maken we gebruik van het feit dat bacteriën delen van de celwand recyclen. Door het inbrengen van kleine hoeveelheden gelabelde celwanddeeltjes proberen we de synthese van die celwand af te luisteren. Daarvoor moeten de celwanddeeltjes eerst uit de bacterie worden geïsoleerd en voorzien van een soort activeerbare grijparm met daaraan een module om ze later weer terug uit het monster te kunnen vissen. Daarna smokkelen we deze veranderde deeltjes in de celwand van een andere bacterie. Vervolgens kan op een willekeurig tijdstip, vroeg of later tijdens de celwandsynthese, de grijparm worden geactiveerd waardoor hij bindt aan eiwitten of andere stoffen in de buurt. We hopen daarmee ieder eiwit dat bij de celwandsynthese betrokken is op te pikken.”
Serumbank
Een ander proteomics onderzoek dat zeer waarschijnlijk ook voor de kliniek relevante vruchten afwerpt, is de speurtocht naar biomarkers en geschikte targets voor medicijnen bij baarmoederhalskanker. Daarbij werken onder andere hoogleraar Analyse van Biomacromoculen prof. Rainer Bischoff (Rijksuniversiteit Groningen) en gynaecologisch oncoloog prof. Ate van der Zee (Universitair Medisch Centrum Groningen), samen.
Zij proberen een relatie te vinden tussen de eiwitten in het serum - de vloeistof die achterblijft als bloed stolt - en het verloop van baarmoederhalskanker. Daarvoor maken ze gebruik van proteomicstechnologie. Vanaf 1978 is in Groningen een serumbank opgebouwd met daarin inmiddels serum van duizenden patiënten met allerlei gynaecologische tumoren. Hiermee is al een aantal onderzoeken uitgevoerd om te kijken of in het bloed markers zijn te vinden. Met behulp van proteomics proberen we nieuwe eiwitten te ontdekken die veel gevoeliger en specifieker zijn voor baarmoederhalskanker.
Voor dit project wordt uit de serumbank serum van patiënten in verschillende stadia van de ziekte geanalyseerd. Er zijn serummonsters van patiënten op het moment van hun diagnose van toen zij voor verwijdering van de tumor geopereerd werden. Verder zijn er monsters van 3, 6, 12 en 24 maanden na de operatie, genomen wanneer de vrouwen voor controle in het ziekenhuis kwamen.
Bischoff: "Gelukkig geneest een groot deel van de patiënten, maar bij een aantal komt de kanker weer terug. Interessant is om de eiwitpatronen van mensen bij wie de tumor terugkomt te vergelijken met die van mensen die volledig genezen zijn. Daarnaast hopen we markerpatronen te vinden waarmee een vroegere diagnose en betere prognose - voorspelling - kan worden gesteld."
