Connexine: de eiwitten die cellen rechtstreeks met elkaar laten praten

Bijgewerkt: 11 augustus 2026 · 6 min leestijd

Stel je een flatgebouw voor waarin de bewoners alleen met elkaar kunnen communiceren door briefjes onder de deur door te schuiven of te bellen. Dat werkt, maar het is traag en er gaat informatie verloren. Nu stel je je hetzelfde gebouw voor met deuren die appartementen rechtstreeks met elkaar verbinden, zodat bewoners meteen bij elkaar naar binnen kunnen lopen. Zoiets doen connexines voor cellen in ons lichaam: het zijn eiwitten die piepkleine directe doorgangen tussen naburige cellen vormen, zodat die zonder omwegen signaalstoffen, ionen en energie kunnen uitwisselen.

Connexine is dus geen apparaat of nieuwe technologie in de gebruikelijke zin, maar een bouwsteen van het leven zelf die wetenschappers steeds beter leren lezen, herstellen en zelfs nabootsen. Een storing in deze eiwitten kan leiden tot aangeboren doofheid, hartritmestoornissen of huidaandoeningen. Tegelijk gebruiken onderzoekers kennis over connexines om in het laboratorium hartweefsel te kweken dat synchroon klopt, of om wondgenezing te versnellen. Daarmee raakt dit onderwerp aan zowel geneeskunde als de toekomst van weefseltechnologie.

Wat is het precies?

Connexines vormen een familie van ongeveer eenentwintig eiwitten bij de mens. Ze worden genoemd naar hun moleculaire gewicht: connexine 26 (Cx26) weegt ongeveer 26 kilodalton, connexine 43 (Cx43) ongeveer 43 kilodalton, enzovoort. Elk celtype gebruikt een eigen mengeling van connexine-typen, afhankelijk van wat die cellen moeten uitwisselen.

Zes connexine-eiwitten klonteren samen in het celmembraan tot een ringvormig kanaaltje, een connexon of hemikanaal genoemd. Wanneer twee cellen vlak tegen elkaar aan liggen, kan een connexon van de ene cel precies aansluiten op een connexon van de buurcel. Samen vormen ze dan één doorlopend kanaal dat dwars door beide celmembranen loopt: een gap junction, letterlijk een 'kanaal over de tussenruimte'. Op veel plekken in het lichaam clusteren honderden van dit soort kanalen samen tot een soort microscopisch contactplaatje tussen twee cellen.

Door zo'n kanaal kunnen kleine moleculen tot ongeveer 1 kilodalton vrij van de ene cel naar de andere stromen: calciumionen, het signaalmolecuul cAMP, suikers, ATP (de energiedrager van de cel) en zelfs korte stukjes erfelijk materiaal zoals microRNA's. Dit is fundamenteel anders dan de gebruikelijke manier waarop cellen communiceren, namelijk via hormonen of signaalstoffen die eerst de cel uit moeten, door de ruimte ertussen moeten reizen en dan een receptor op de buurcel moeten activeren. Gap junctions slaan al die tussenstappen over, waardoor communicatie tussen cellen vrijwel ogenblikkelijk verloopt.

Wat wil men ermee bereiken?

Onderzoek naar connexines heeft grofweg vier doelen. Ten eerste willen wetenschappers ziektes begrijpen en behandelen die ontstaan doordat een connexine-gen defect is. Mutaties in verschillende connexine-genen liggen aan de basis van onder meer aangeboren gehoorverlies, bepaalde hartritmestoornissen, staar en zeldzame huidaandoeningen.

Ten tweede gebruiken weefseltechnologen connexines als bouwsteen om functioneel weefsel na te bootsen. Hartspiercellen die in het laboratorium worden gekweekt, moeten bijvoorbeeld via connexine-kanalen elektrisch met elkaar gekoppeld zijn, anders kloppen ze niet synchroon en is het gekweekte weefsel nutteloos voor transplantatie of onderzoek.

Ten derde onderzoekt de farmaceutische industrie connexines als aangrijpingspunt voor medicijnen: stoffen die gap junctions juist tijdelijk blokkeren of stimuleren, bijvoorbeeld om wondgenezing te versnellen, de schade na een beroerte te beperken, of de verspreiding van kankercellen te beïnvloeden.

Ten vierde spelen connexine-genen een rol in de diagnostiek: bij pasgeborenen met gehoorverlies wordt standaard getest op mutaties in het GJB2-gen, dat codeert voor connexine 26, omdat dit de meest voorkomende erfelijke oorzaak van doofheid is.

Voorbeelden uit de praktijk

Een aantal concrete toepassingen laat zien hoe connexine-onderzoek zich vertaalt naar de praktijk.

Aangeboren doofheid door GJB2-mutaties. Connexine 26, geproduceerd door het gen GJB2, is verantwoordelijk voor het recyclen van kaliumionen in het slakkenhuis van het binnenoor, een proces dat nodig is om trillingen om te zetten in zenuwsignalen. Mutaties hierin zijn wereldwijd de meest voorkomende genetische oorzaak van aangeboren gehoorverlies. Onderzoeksgroepen testen in diermodellen gentherapie die met behulp van virale vectoren (AAV, adeno-geassocieerd virus) een werkende kopie van het gen inbrengt. Dit blijkt technisch lastiger dan bij sommige andere vormen van erfelijke doofheid, omdat een gap junction-kanaal zeer gevoelig is voor de juiste dosering: te veel of verkeerd gevormde connexine-eiwitten kunnen cellen juist beschadigen. Grote, spraakmakende gentherapiesuccessen bij kinderen met aangeboren doofheid, gemeld in 2024 door onder meer onderzoekers verbonden aan Fudan-universiteit in Shanghai en Mass Eye and Ear in Boston, betroffen vooral een ander gen (OTOF); voor GJB2/connexine-26 loopt vergelijkbaar onderzoek nog vooral in de preklinische fase.

Gekweekt hartweefsel. Academische groepen die werken aan 'cardiac tissue engineering' proberen uit stamcellen hartspierweefsel te kweken dat na een hartinfarct beschadigd weefsel zou kunnen aanvullen. Cruciaal daarbij is dat de gekweekte cellen voldoende connexine 43 tot expressie brengen, zodat ze elektrisch gesynchroniseerd samen kloppen in plaats van chaotisch te trillen.

Connexine-nabootsende peptiden voor wondgenezing. Onderzoekers rond de Nieuw-Zeelandse wetenschapper Colin Green ontwikkelden een kort eiwitfragment (bekend onder namen als ACT1 of Granexin) dat de werking van connexine 43 tijdelijk aanpast om chronische wonden, zoals diabetische voetulcera, sneller te laten genezen. Dit soort peptiden is in klinische studies getest; brede goedkeuring als standaardbehandeling is daar voor zover bekend nog niet uit voortgekomen.

Connexines in kankeronderzoek. Afhankelijk van het weefsel en het stadium van de ziekte kunnen connexines de groei van tumoren afremmen of juist bevorderen. Ze worden daarom onderzocht als mogelijke biomarker en als aangrijpingspunt voor nieuwe behandelingen.

Hoe ver is de techniek?

De basisbiologie van connexines en gap junctions is sinds de jaren tachtig en negentig van de vorige eeuw goed in kaart gebracht, en het verband tussen GJB2-mutaties en aangeboren doofheid is sinds eind jaren negentig bekend. Op dat fundament is het onderzoek stevig, maar de vertaling naar behandelingen staat wisselend ver.

Gentherapie voor erfelijke doofheid maakt op dit moment een sprong voorwaarts, met de eerste geslaagde menselijke trials voor bepaalde genetische vormen in 2024. Voor connexine-gerelateerde doofheid (GJB2) verloopt de ontwikkeling voorzichtiger, vooral vanwege de eerdergenoemde gevoeligheid voor de juiste dosering van het eiwit. Hier is dus nog geen goedgekeurde gentherapie beschikbaar; het werk bevindt zich hoofdzakelijk in dierstudies en vroege laboratoriumfases.

Op het gebied van gekweekt hartweefsel is er duidelijke academische vooruitgang: onderzoekers kunnen inmiddels stukjes hartweefsel kweken die dankzij goede connexine-koppeling gesynchroniseerd samentrekken, en dit wordt gebruikt voor ziektemodellen en geneesmiddelenonderzoek. Toepassing als daadwerkelijke weefseltransplantatie bij patiënten is nog experimenteel.

Connexine-gerichte medicijnen, zoals de genoemde wondgenezingspeptiden en kanaalblokkers die worden onderzocht tegen migraine en beroerteschade, hebben klinische studies doorlopen, maar zijn nog niet doorgebroken tot veelgebruikte standaardbehandelingen. Kortom: de wetenschappelijke basis is solide, maar concrete, op de markt gebrachte connexine-therapieën zijn nog schaars.

Wie werken eraan?

Onderzoek naar connexines is sterk verspreid over universitaire laboratoria wereldwijd, met enkele opvallende zwaartepunten. In de Verenigde Staten doen onder andere Harvard-gelieerde onderzoekscentra zoals Mass Eye and Ear werk aan gentherapie voor erfelijke doofheid, terwijl groepen zoals die van Nenad Bursac aan Duke University zich richten op gekweekt hartweefsel met functionele connexine-koppeling. In China voert onder meer Fudan-universiteit in Shanghai, samen met aangesloten oogheelkundige en KNO-ziekenhuizen, klinisch onderzoek uit naar gentherapie voor aangeboren gehoorverlies. In Nieuw-Zeeland ligt de basis van het connexine-43-peptidenonderzoek voor wondgenezing bij de University of Auckland.

Op het bedrijfsleven-vlak zijn biotechbedrijven als het Amerikaanse Akouos (onderdeel van Eli Lilly), Decibel Therapeutics (overgenomen door Regeneron) en het Franse Sensorion actief in gentherapie voor gehoorverlies, al richt niet elk programma van deze bedrijven zich specifiek op connexine-genen; sommige werken aan andere doofheidsgenen zoals OTOF. Daarnaast zijn er gespecialiseerde spin-offbedrijven rond connexine-gebaseerde wondzorgproducten. Financiering komt doorgaans van een mix van universitaire onderzoeksfondsen, nationale gezondheidsinstituten (zoals de Amerikaanse National Institutes of Health) en durfkapitaal in de biotechsector.