Biotech & leven › Longevity & anti-aging
Zwitsers onderzoek: dit eiwit blijkt boosdoener bij Alzheimer
Onderzoekers van ETH Zürich hebben een tot nu toe onderbelicht enzym ontdekt dat een sleutelrol lijkt te spelen bij Alzheimer. Een experimentele stof die dit eiwit blokkeert, remde bij muizen de hersenschade, verminderde de bekende eiwitophopingen en verlengde zelfs de levensduur van de dieren.
Het team van moleculair farmacologe Ursula Quitterer werkt al bijna twintig jaar aan het raadsel rond het enzym GRK2. Alles begon met hersenweefsel van patiënten in Caïro, dat tijdens tumoroperaties was verwijderd bij zowel mensen met als zonder dementie. Die monsters gaven de onderzoekers een eerste aanwijzing dat er iets misging met dit specifieke eiwit in de hersenen van dementiepatiënten.
Een kinase dat uit de bocht vliegt
GRK2 is een kinase, een type enzym dat in vrijwel elke lichaamscel signalen doorgeeft en helpt bij het reageren op stress. Het eiwit is nauw verbonden met de G-eiwitgekoppelde receptor, een soort moleculaire poortwachter die cellen laat reageren op hormonen en andere signalen. Normaal gesproken bestaat GRK2 in een actieve, functionele vorm. Maar in hersenweefsel van dementiepatiënten vonden de onderzoekers opvallend veel van de inactieve variant. Die vorm bleek bovendien te klonteren tot grotere aggregaten, een verandering in eiwitconformatie die volgens het team gepubliceerd in Cell Reports Medicine direct schadelijk is voor hersencellen.
Een vicieuze cirkel in de hersencel
Die klonters blijken zich vast te zetten op mitochondriën, de energiecentrales van de cel. Daar blokkeren ze de poriën waardoor minder energie beschikbaar komt en de cel onder stress komt te staan. Diezelfde inactieve GRK2 blijkt bovendien de productie van amyloid bèta te verhogen, het eiwitfragment dat al decennia wordt gezien als een hoofdoorzaak van Alzheimer. Meer amyloid bèta zet vervolgens weer aan tot meer inactief GRK2, waardoor een zichzelf versterkende cyclus van celschade ontstaat. Om die cyclus te doorbreken, testte het team tientallen zelfontwikkelde stoffen in celkweken en muizen. Eén molecuul, compound 10 genaamd, sprong eruit: het voorkwam dat GRK2 samenklonterde, waardoor mitochondriën beter bleven werken, minder amyloid bèta zich ophoopte en hersencellen langer overleefden. Opvallend genoeg verbeterde het middel bij oudere muizen ook de hartfunctie en vertoonden de dieren minder grijze haren, een teken dat het effect verder reikt dan alleen de hersenen.
Nog een lange weg te gaan
De bevindingen zijn vooralsnog preklinisch: compound 10 is getest in dierstudies, niet bij mensen. Quitterer benadrukt dat Alzheimeronderzoek nu eenmaal traag verloopt, omdat proeven met oude muizen al gauw anderhalf tot twee jaar in beslag nemen. Voor het middel is inmiddels wel patent aangevraagd en ETH Zürich zoekt een partner om de ontwikkeling voort te zetten. Omdat compound 10 via een andere route werkt dan bestaande Alzheimermedicijnen, die de ziekte hooguit een paar maanden kunnen vertragen, hopen de onderzoekers dat het middel die middelen ooit kan aanvullen in plaats van vervangen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als vervolgonderzoek bevestigt dat blokkade van GRK2-klontering ook bij mensen werkt, ontstaat er een compleet nieuwe aanvalsroute tegen Alzheimer naast de bestaande, vaak teleurstellende medicijnen. Het onverwachte effect op hart en veroudering suggereert bovendien dat dit mechanisme breder relevant kan zijn dan alleen dementie. Toch zijn we nog jaren verwijderd van een medicijn voor patiënten.
- GRK2
- Een enzym dat in veel lichaamscellen helpt bij het doorgeven van signalen en het reageren op stress; in inactieve vorm speelt het mogelijk een rol bij Alzheimer.
- Kinase
- Een type enzym dat andere moleculen in de cel chemisch verandert en zo signalen aan- of uitzet.
- G-eiwitgekoppelde receptor
- Een eiwit in het celmembraan dat als poortwachter fungeert en reageert op hormonen en andere signaalstoffen.
- Eiwitconformatie
- De driedimensionale vorm van een eiwit, die bepaalt hoe het functioneert of, bij verkeerde vouwing, schade kan aanrichten.
- Mitochondriën
- De energiecentrales van de cel, die voedingsstoffen omzetten in bruikbare energie.
- Amyloid bèta
- Een eiwitfragment dat ophoopt in de hersenen van Alzheimerpatiënten en al lang wordt gezien als een hoofdoorzaak van de ziekte.
- Eiwitaggregatie
- Het samenklonteren van eiwitmoleculen tot grotere, vaak schadelijke klonters in de cel.
- Preklinisch onderzoek
- Onderzoeksfase waarin een middel wordt getest in cellen en dieren, voordat het bij mensen wordt beproefd.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
