Verschil parasiet en menselijke cel aan te tonen door suikeropname te verminderen

Via een nieuwe methode hebben onderzoekers van het UMCG en de VU duidelijke verschillen kunnen aantonen tussen een ziekmakende parasiet en een gezonde menselijke cel. Dit deden zij door via computermodellen de werking van de cellen te simuleren en hun suikeropname te verminderen. Hierdoor bleek dat de parasiet daardoor ineens veel langzamer energie ging maken, terwijl dit nauwelijks effect had voor de snelheid van energieproductie in de menselijke bloedcellen. Een medicijn die de suikeropname verlaagt zou dus alleen de parasiet zonder energie laten zitten en dus weinig bijeffecten geven. De onderzoekers olv systeembioloog Barbara Bakker publiceren hierover in Scientific Reports.

Diverse ziekten worden veroorzaakt door snel delende ziekteverwekkers in ons lichaam. Voorbeelden zijn infecties met bacteriën en parasieten. Bij de zoektocht naar nieuwe medicijnen moeten we er voor zorgen dat de gezonde cellen van de mens niet geraakt worden. Dit is erg lastig, zeker als mate de ziekteverwekker veel overeenkomsten vertoont met gezonde menselijke cellen.

Nieuwe methode

De onderzoekers hebben met een nieuwe methode gezocht naar verschillen tussen een dodelijke parasiet(Trypanosoma brucei die slaapziekte veroorzaakt) en zijn menselijke gastheer en die ook gevonden. Zowel de parasiet als cellen de mens moeten allebei suiker afbreken in een aantal opeenvolgende stappen om er energie uit te halen om in leven te blijven. Hiervoor gebruiken beiden een vrijwel identiek ’machinepark’. Vanwege deze gelijkenis zal een medicijn die een van de machines minder hard laat werken niet alleen deze machines van de parasiet raken maar ook die in de cellen van de mens. Echter, de beide machineparken hebben dan misschien wel dezelfde machines, maar elk van de twee heeft net een andere hoeveelheid machines die nodig zijn voor specifieke onderdelen van de suikerafbraak en ze misschien wel iets aangepast om ze harder te laten werken. Hierdoor zijn er mogelijk andere zwakke plekken in het machinepark van de parasiet dan in dat van de mens.

Belangrijke verschillen

Met bovenstaande in gedachten, hebben de onderzoekers de suikerafbraak in parasiet en bloedcellen van de mens met elkaar vergeleken met behulp van computermodellen die de werking van beide ‘machineparken’ goed kunnen simuleren. Hieruit bleek dat er inderdaad belangrijke verschillen zijn. Als de onderzoekers in de computer de machine die de opname van suiker regelt minder hard lieten werken, bleek dat de parasiet ineens veel langzamer energie ging maken. Bij de menselijke bloedcellen had dit nauwelijks effect voor de snelheid van de energieproductie. Uit het onderzoek van Bakker cs blijkt dat het lukt om met een chemische stof die de suikeropname remt alleen de parasieten te doden. Een medicijn die de suikeropname verlaagt zou alleen de parasiet zonder energie laten zitten en dus weinig bijeffecten geven.

Volgens Bakker laat het onderzoek zien dat op deze manier goedwerkende en veilige doelwitten voor medicijnen tegen ziekteverwekkers zijn te vinden. De volgende stap is om nu echte medicijnen te maken die parasieten op deze manier in het menselijk lichaam kunnen doden. Deze methode is volgens Bakker ook toepasbaar op andere ziektes, zoals kanker.

Link naar de publicatie:  http://www.nature.com/articles/srep40406