Farmaceut gaat terug naar de natuur

Onderzoek en ontwikkeling van medicijnen leek voorbehouden aan farmaceuten en scheikundigen. Maar sinds kort zit er een bioloog op een farmaceutische hoogleraarstoel. Geen kruidenvrouwtje, maar iemand die ziet dat er geen geavanceerder lab is dan de natuur.

Rob Buiter

Moderne medicijnfabrikanten hoeven zich geen illusies te maken. Wat zij anno 1999 doen verschilt in wezen niet van de activiteiten van wijlen Klazien uut Zalk of om het even welke kruidendokter. De meeste moderne medicijnen komen uit de natuur of zijn een afgeleide van een stof uit de natuur. En als het aan professor Wim Quax ligt, de verse hoogleraar farmaceutische biologie in Groningen, zal dat zo blijven.

Quax is nog maar net als een eenzame biologische eend in de farmaceutische bijt neergestreken, of hij durft al hardop te roepen: de biologie wordt de aanjager van de farmacie! De andere eenden zullen nu niet bepaald verschrikt opvliegen. Want zoals gezegd: de natuur is al meer dan twee duizend jaar dé bron van inspiratie voor geneesmiddelen. Een klassieker als het honderd jaar oude aspirientje werd ooit geschapen naar voorbeeld van salicylzuur uit de bast van ondermeer wilgen en populieren. Het moderne anti-kanker middel taxol werd ontdekt in de schors van een zeldzame Taxus-boom.

Wat is dan het vernieuwende waaraan Quax wil werken? Hij wil de natuur niet alleen als inspiratiebron maar vooral ook als laboratorium gebruiken. Een van de grote problemen in de farmacie die hij daarmee hoopt aan te pakken is dat van de zogenoemde stereo-onzuivere stoffen.

Quax: ,,Van de 1500 geneeskrachtige stoffen die we nu hebben, zijn er zeshonderd chemisch gesproken 'chiraal'. Dat wil zeggen dat van zo'n stof een links- en een rechtshandige versie bestaat. Slechts een van die twee versies heeft de juiste geneeskracht omdat in het lichaam alleen een linker- of rechterhandvat zit voor zo'n stof.''

De meeste medicijnrecepten uit de natuur zijn opgepikt door scheikundigen. Die hebben de werkzame stoffen onderzocht en ze in hun laboratoria nagemaakt. Maar dat gaat niet altijd even goed. Bij hooguit dertig van die zeshonderd chirale geneesmiddelen zijn de chemici ook in staat om alleen de juiste stereo-versie te produceren.

Als een medicijn geen goed doel dient, moet je het niet geven. Toch slikken, spuiten en smeren we bij 95 procent van die chirale geneesmiddelen ook de nutteloze ballast. En die ballast kan zelfs schadelijk zijn. Een veel genoemd voorbeeld daarvan is het slaapmiddel thalidomide. Het foute spiegelbeeld van dit medicijn leidde door de schade die het veroorzaakte aan de vrucht in de baarmoeder in de jaren zestig tot de beruchte softenon-affaire.

In tegenstelling tot de chemici zijn de machines uit de cellen van planten en dieren, de enzymen, wel in staat om stereo-zuivere stoffen te produceren. Middels ware hoogstandjes soms. Uit de Eenjarige alsem (Artemisia annua) bijvoorbeeld, is de stof artemisinine geïsoleerd. Ruim tweeduizend jaar geleden werd een Alsem-papje door Chinese kruidendokters al gebruikt tegen koorts. En nu blijkt het zuivere artemisinine ook een goed medicijn tegen malaria. Alleen: de stof heeft niet minder dan zeven asymmetrische schakels waardoor er ruimtelijk gesproken maar liefst 128 varianten mogelijk zijn. Zou een chemicus al in staat zijn om de structuur van artemisinine helemaal op te helderen, dan zou dat kunnen resulteren in een medicijn met 127 nutteloze componenten tegenover slechts één werkzame.

De enzymen uit de Eenjarige alsem doen het gelukkig wél in een keer goed. Professor Quax ziet dan ook goede mogelijkheden die enzymen in te zetten voor de productie van een nieuw malariamedicijn. En om de mensheid nu niet meteen op te zadelen met honderden hectares alsem-planten denkt hij aan twee opties: of je laat de plant langs biotechnologische weg extra enzymen maken, of je stopt de genetische code voor het betreffende enzym in een schimmel, die vervolgens artemisinine produceert. Schimmels groeien immers veel sneller dan planten.

De enzymen waar Quax zo enthousiaist over is kunnen ook buiten de cel worden ingezet om zuivere medicijnen te produceren. Zo is het mogelijk gebleken om een populaire pijnstiller met behulp van enzymen zo te bewerken dat hij nu in zuivere vorm - dus alleen de werkzame variant - op de markt wordt gebracht. De farmaceutisch bioloog denkt dat principe op nog veel meer stereo-mengsels van medicijnen los te kunnen laten.

Het 'groene' perspectief van Quax blijkt een vernieuwing in in de academische wereld, getuige zijn nog eenzame positie als biologisch hoogleraar. In de industrie was het belang van voldoende biologisch besef al langer doorgedrongen. Zo hebben de meeste grote farmaceuten al 'genomics-experts' in dienst die het ontrafelen van het menselijk DNA op de voet volgen.

Ook Quax verwacht veel van die moderne genetica. ,,Er zijn nu genetische codes bekend voor 450 zogenoemde receptor-eiwitten. Dat zijn allemaal potentiële handvaten in het lichaam voor nieuwe medicijnen. Maar van slechts vijftig van die codes kennen we ook daadwerkelijk het bijbehorende eiwit. En dit manco zal voorlopig alleen maar groter worden. De schatting is dat wanneer over drie jaar het hele menselijk genoom in kaart is gebracht, we de genetische code hebben voor drie- tot tienduizend nieuwe potentieel interessante eiwitten.''

Met dezelfde laboratoriumtechnieken waarmee Quax nuttige enzymen uit een door hemzelf gecreëerd mengsel kan vissen, denkt hij ook stoffen te kunnen vinden die op die handvaten in het lichaam zullen passen en daardoor een mogelijk genezende werking hebben. 'Combinatorial Biology' noemt hij die benadering bijna plagerig. In de geneesmiddelenindustrie is 'Combinatorial Chemistry' de laatste jaren bijzonder populair geworden. Met die techniek worden miljoenen chemische schakels aan elkaar gekoppeld in de hoop dat daar ooit een nuttige stof uit tevoorschijn komt.

Maar dat gebeurt min of meer in het wilde weg. De bioloog kan hierin echter verbetering brengen. Met zijn kennis van de verfijnde technieken die de natuur in huis heeft, kan de bioloog de chemicus wijzen op stoffen die een goede kans maken het ooit tot medicijn te schoppen. Het is niet voor niets dan iedere zichzelf respecterende farmaceutische onderneming inmiddels een divisie heeft voor biologisch onderzoek, zegt Quax.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden