Wetenschappers hebben nieuwe moleculen gesynthetiseerd voor de behandeling van auto-immuunziekten

Een team wetenschappers van het Weizmann Institute of Science ging de strijd aan met auto-immuunziekten. Bij ziekten zoals de ziekte van Crohn en reumatoïde artritis valt het immuunsysteem ten onrechte de lichaamsweefsels aan. Maar de wetenschappers slaagden erin het immuunsysteem voor de gek te houden met een enzym genaamd MMP9. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Medicine.

Professor Irit Sagi en haar onderzoeksteam hebben jarenlang gezocht naar manieren om de werking van het enzym metalloproteïnasen (MMP's) te blokkeren. Deze eiwitten zijn betrokken bij de afbraak van collageen, het belangrijkste bestanddeel van bindweefsel. Bij auto-immuunziekten raken sommige fracties van deze eiwitten, met name MMP9, oncontroleerbaar, wat leidt tot de progressie van auto-immuunziekten. Het blokkeren van deze eiwitten kan leiden tot de ontwikkeling van effectieve behandelingen voor auto-immuunziekten.

Aanvankelijk ontwikkelden Sagi en haar team synthetische moleculen die MMP's direct aanpakten. Maar deze medicijnen hadden zeer ernstige bijwerkingen. Het lichaam produceert normaal gesproken zijn eigen MMP-remmers, bekend als TIMP's. In tegenstelling tot synthetische medicijnen werken ze zeer selectief. Een TIMP bestaat uit een zinkion omgeven door drie histidinepeptiden, die op een kurk lijken. Helaas zijn dergelijke moleculen vrij moeilijk te reproduceren in het laboratorium.

Dr. Netta Sela-Passwell besloot het probleem vanuit een andere hoek te benaderen. In plaats van een synthetisch molecuul te ontwerpen dat MMP's rechtstreeks aanvalt, probeerde hij het immuunsysteem te stimuleren door middel van immunisatie. Net zoals immunisatie met gedode virussen het immuunsysteem stimuleert om antilichamen aan te maken die levende virussen kunnen aanvallen, zou immunisatie met MMP's het lichaam ertoe aanzetten om antilichamen aan te maken die het enzym op zijn actieve plaats blokkeren.

Samen met professor Abraham Shanzer creëerden ze een kunstmatige versie van het zink-histidinecomplex in het hart van de actieve site van MMP9. Vervolgens injecteerden ze deze kleine, synthetische moleculen in muizen en testten ze het bloed van de muizen op tekenen van immuunactiviteit tegen MMP's. De antilichamen die ze vonden, zogenaamde "metallobodies", waren vergelijkbaar met, maar niet identiek aan, TIMP's, en een gedetailleerde analyse van hun atoomstructuur toonde aan dat ze op een vergelijkbare manier werkten: door de actieve site van het enzym te blokkeren.

Toen ze metaallolichamen injecteerden en een ontstekingsziekte opwekten die leek op de ziekte van Crohn bij muizen, ontdekten de wetenschappers dat er symptomen van de auto-immuunziekte ontstonden. "We zijn niet alleen enthousiast over het enorme potentieel van deze aanpak voor de behandeling van de ziekte van Crohn", zegt Sagi, "maar ook over de mogelijkheid om deze aanpak te gebruiken om nieuwe behandelingen voor vele andere ziekten te onderzoeken."

Nu hebben wetenschappers van het Weizmann Instituut patent aangevraagd op de synthetische immunisatiemoleculen en de gegenereerde metaallichamen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]