Chemici van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben op moleculair niveau ontdekt hoe medicijnen werken. Hun ontdekking heeft grote gevolgen voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, omdat ze waarschijnlijk geldt voor de helft van alle huidige medicijnen en omdat nu duidelijk is wat die medicijnen precies moeten doen in onze lichaamscellen. De vondst is onlangs gepubliceerd in het julinummer van Nature Chemical Biology.
Onderzoekers van de afdeling Farmacochemie ontdekten hoe lichaamseigen signaalstoffen een grote familie van eiwitten activeren: een familie die aangrijpingspunt is voor bijna de helft van de huidige geneesmiddelen. Het ontrafelen van de werking van deze eiwitfamilie (de zogeheten 'G-eiwit-gekoppelde receptoren') is belangrijk voor de ontwikkeling van toekomstige medicijnen, want we begrijpen nu wat die medicijnen precies moeten doen.
De onderzoekers deden hun werk aan het histamine-H1-receptor-eiwit, à©à©n van de leden van de genoemde eiwitfamilie. Het speelt onder meer een rol bij allergische reacties. Een allergische reactie begint nadat de lichaamseigen signaalstof histamine aangrijpt op het eiwit. Medicijnen weten dat te voorkomen. De VU-wetenschappers brachten samen met prominente wetenschappers uit Spanje, Oostenrijk en de Verenigde Staten precies in kaart hoe histamine het eiwit activeert. Ze deden dat door een driedimensionaal computermodel ervan te combineren met de effecten van gerichte genetische mutaties van het eiwit.
Het onderzoek verklaart de werking van een serie belangrijke medicijnen tegen allergie, zoals Xyzal and Allegra. Deze 'antihistaminica' verhinderen de werking van histamine en gaan zo allerlei allergische reacties tegen. Nu bekend is hoe histamine aangrijpt op het receptoreiwit, is ook duidelijk hoe (toekomstige) medicijnen dat (kunnen) voorkomen. Antihistaminica behoren wereldwijd tot de meest voorgeschreven geneesmiddelen.
De eiwitfamilie van de G-eiwit-gekoppelde receptoren bevindt zich in het celmembraan en werkt als selectief doorgeefluik voor chemische signalen buiten de cel. Er is nog weinig bekend over de structuur van deze complexe eiwitten, maar de nieuw gevonden informatie is al erg waardevol. In het Nature-artikel beschrijven de onderzoekers hoe binding van een klein molecuul (zoals histamine) aan een stukje van het eiwit leidt tot de verbreking van interacties tussen onderdelen van de histamine-H1-receptor. Hierdoor komt het eiwit in de 'actieve stand'. De onderzoekers nemen aan dat de nieuwe inzichten ook gelden voor andere eiwitten uit de familie, omdat veel van de betrokken eiwitbouwstenen ook in andere 'familieleden' aanwezig zijn.
De afdeling Farmacochemie, onder leiding van prof. dr. Rob Leurs, kreeg in 2001 een Pionier subsidie van NWO. De onderzoeksgroep maakt deel uit van het VU-Drug Discovery Center en het Leiden/Amsterdam Center for Drug Research.
bron:VU