Smokkelroute naar het brein

Smokkelroute naar het brein
Noorderlicht, januari 2005
Onze hersenen hebben een hekel aan vreemde indringers. Het gevolg is dat ook de meeste medicijnen de
toegang wordt geweigerd. Dankzij nieuw onderzoek is het misschien mogelijk de breinpoort op een kiertje te
zetten.
Ons lichaam zit boordevol bloedvaten die ervoor zorgen dat de cellen van voeding worden voorzien en van hun afvalstoffen
worden verlost. Deze uitwisseling verloopt via minuscule openingen in de vaatwanden. Ook medicijnen gaan daar doorheen om
hun werking in de cellen te kunnen verrichten. Echter de hersenen, het controlecentrum van ons lichaam, zijn wat kieskeuriger.
Om zichzelf te beschermen, laat het brein zo min mogelijk vreemde stoffen door. De openingen in de vaatwanden van het brein
zijn veel kleiner dan in de rest van het lichaam.
Dankzij deze zogenaamde bloed-hersenbarrière wordt het de ongewenste indringers erg moeilijk gemaakt. Alleen als de stofjes
zeer klein en/of in vet oplosbaar zijn, weten ze door de mazen heen te glippen. Daarom lukt het bijvoorbeeld heroïne en alcohol
wel en veel geneesmiddelen niet onze hersenen te beïnvloeden. Onderzoekers bedenken allerlei manieren om die medicijnen
toch de hersenen in te loodsen. Dat zou perspectieven bieden voor bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson
en epilepsie. Ook zouden uitzaaiingen van tumoren in de hersenen kunnen worden bestreden.
Een bloedvat in het brein. De binnenkant van het vat is bekleed met endotheelcellen.
De afdeling farmacologie van het Leiden-Amsterdam Center for Drug Research is gespecialiseerd in dergelijk onderzoek. Het
centrum kijkt onder meer naar receptoren op de endotheelcellen in de binnenbekleding van de bloedvaten. Zo bestudeerde
Corine Visser de afgelopen jaren de transferrine receptor op deze cellen. Dinsdag 18 januari promoveerde zij hierop aan de
Universiteit Leiden.
Transferrine is een eiwit dat in grote hoeveelheden in ons bloed voorkomt. Het transporteert ijzer. Het eiwit hecht zich aan de
gelijknamige receptor waarna het toegang krijgt tot de hersenen om daar twee ijzeratomen af te leveren. Vervolgens gaat het
terug naar de bloedbaan om als transportmiddel opnieuw een ijzerlading aan het brein af te kunnen leveren.
Visser keek of het mogelijk is transferrine als een paard van Troje te gebruiken door er een andere lading aan te koppelen. Ze
plakte er het enzym peroxidase aan vast, afkomstig uit mierikswortel, waarvan bekend is dat het de bloed-hersenbarrière niet
kan passeren. Het proces bestudeerde ze in geïsoleerde endotheelcellen uit de bloedvaatjes van kalfshersenen.
“Deze combinatie werd goed opgenomen door de endotheelcellen. Of ze vervolgens ook echt in de hersenen komen, heb ik niet
onderzocht. Maar in principe lijkt transferrine geschikt voor selectieve versturing van geneesmiddelen naar de hersenen. Nadeel
is wel dat transferrine in grote hoeveelheden in het bloed zit waardoor deze transporteiwitten veel concurrentie van elkaar
ondervinden bij het vinden van een plaatsje op een receptor.”
Een betere kandidaat volgens Visser is daarom de receptor voor het bacteriële eiwit difterietoxine, dat eveneens als drager van
een medicijn zou kunnen fungeren. Haar collega Pieter Gaillard heeft per toeval ontdekt dat deze receptor een gelijksoortige
werking heeft als de transferrine receptor. Bij proefdieren toonde hij aan dat het bacteriële eiwit via deze receptor werkelijk in
staat is een aangekoppeld enzym door de bloed-hersenbarrière te smokkelen.
Inmiddels heeft hij een octrooi op deze vinding aangevraagd en het bedrijf to-BBB opgericht om het concept in licentie uit te
geven aan farmaceutische bedrijven. Visser is nu ook bij hem in dienst. Gaillard vertelt dat het gebruik van difterietoxine grote
voordelen heeft in vergelijking met transferrine. “Difterietoxine is lichaamsvreemd en heeft dus geen concurrenten in de
bloedbaan. Verder is er een mutant van dit eiwit die niet giftig is. Die wordt al bij mensen toegepast in de strijd tegen kanker en
in vaccins. We weten dat het onschadelijk is voor het lichaam.”
Drie grote biotechbedrijven hebben zich al bij to-BBB gemeld voor gebruik van het eiwit. Eén daarvan wil middelen inzetten die
de schade na een herseninfarct herstellen, de ander een enzym voor stapelingsziekten en de derde antilichamen tegen
hersentumoren.