Het aminozuur dat in kippenveren wordt aangetroffen, zou chemotherapiemedicijnen kunnen afgeven en enzymen kunnen repareren

Een nieuwe methode voor medicijnafgifte met behulp van proline, een aminozuur dat voorkomt in kippenveren en huidweefsel, zou kunnen worden gebruikt om de bijwerkingen van chemotherapie te beperken en belangrijke enzymen te herstellen, suggereert nieuw onderzoek.

Gepubliceerd in het tijdschrift Chemhebben onderzoekers een kooi (een doos gemaakt van afzonderlijke moleculen) ontworpen van biologisch compatibele peptiden, korte aminozuren die de basis vormen van eiwitten. Deze kooien kunnen medicijnen van verschillende groottes huisvesten en met hoge nauwkeurigheid in het lichaam transporteren.

De negatieve bijwerkingen die gepaard gaan met chemotherapie, zoals haaruitval en zenuwbeschadiging, zijn het gevolg van ‘off-site toxiciteit’, waarbij de behandeling zowel gezonde cellen rondom tumoren als de tumor zelf doodt. Door een kooi van nanoformaat te creëren waarin het medicijn wordt gehuisvest en het in de tumor wordt gebracht voordat het wordt vrijgegeven, kan dit effect directer naar de tumor worden gekanaliseerd, waardoor gezonde cellen worden beschermd.

De kooi kan op verschillende afmetingen worden afgestemd, waardoor verschillende ladingen medicijnen mogelijk zijn. Deze flexibele structuur maakt het mogelijk dat chemotherapiemedicijnen, antibiotica en antivirale middelen worden afgeleverd. Voorheen konden dit soort kooien alleen worden gemaakt met koolwaterstofmoleculen uit teer, die vaak giftig kunnen zijn voor de mens.

Deze structuur, zo denken onderzoekers, opent ook de deur voor de vervanging van defecte enzymen in het lichaam, wat voorheen niet mogelijk was. Historisch gezien konden de activiteiten van enzymen, die uit eiwitten zijn samengesteld en belangrijke functies in het lichaam vervullen, alleen door medicijnen worden geblokkeerd. Het blokkeren van deze functionaliteit zou dan een impact hebben op het lichaam, zoals het verminderen van ontstekingen. Nu zouden de kooien deze functie kunnen vervangen, wat de basis kan leggen voor een nieuwe vorm van behandeling.

Hoofdauteur Dr. Charlie McTernan, docent scheikunde aan King’s College London en groepsleider aan het Francis Crick Institute zei: “Wat we hebben gemaakt is in wezen een biologisch compatibel moleculair theezakje. We kunnen dit theezakje vullen, of een kooi gemaakt van overal verkrijgbaar proline en collageen, met verschillende medicijnen en deze op een veel gerichtere manier afleveren dan voorheen.”

“Op termijn hopen we dat dit kan betekenen dat we haaruitval, misselijkheid en andere vervelende bijwerkingen van chemotherapie kunnen beperken. Mogelijk kunnen we zelfs slecht functionerende enzymen repareren die invloed hebben op het ontstaan ​​van kanker. Het mooiste is is dat we dit duurzaam en op grote schaal kunnen doen.”

Proline is zeer recht en stijf van vorm, maar ook oplosbaar in water, waardoor het bij uitstek geschikt is voor de toediening van medicijnen, aangezien water ongeveer 60% van het menselijk lichaam uitmaakt. Door het peptide aan kleine hoeveelheden metaal zoals palladium te binden, konden de onderzoekers een afstembare structuur creëren die snel in omvang kon toenemen of afnemen.

Omdat proline en collageen overal verkrijgbaar zijn en niet afhankelijk zijn van ketens van koolwaterstoffen zoals eerdere methoden, hoopt het team hun huidige productie in het laboratorium duurzaam op te schalen.