Biotechnologie
Kan Heparine Overbodig Worden Door de Kracht van Muggen te Benutten?
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Geneesmiddelen die de bloedstolling beïnvloeden
Het beheersen van de bloedstolling is belangrijk in de geneeskunde. Eerder bespraken we hoe synthetische bloedplaatjes bij ernstig letsel de stolling kunnen bevorderen om bloedverlies te beperken, in ons artikel “Synthetische biomaterialen kunnen cruciaal worden bij de spoedbehandeling van ernstig letsel”.
In andere medische situaties kan het juist belangrijk zijn om bloedstolling te voorkomen, bijvoorbeeld bij de behandeling van hartinfarcten en instabiele angina pectoris, dotterbehandelingen, dialyse, operaties en andere ingrepen.
Hiervoor wordt vaak heparine gebruikt, een geneesmiddel met een geschiedenis van bijna een eeuw dat uit dierlijk weefsel, onder meer van varkens en runderen, wordt gewonnen.
Onderzoekers van Duke University en het Children’s Hospital of Philadelphia werken aan een mogelijk alternatief. Hun bevindingen vormen een stap in de ontwikkeling van nieuwe antistollingsmiddelen, niet het bewijs dat heparine al kan worden vervangen.
Van muggen naar geneesmiddelen
In de wetenschappelijke publicatie “Aptameric hirudins as selective and reversible EXosite-ACTive site (EXACT) inhibitors”, verschenen in Nature Communications, beschrijven de onderzoekers synthetische remmers die zijn geïnspireerd op antistollingsstoffen van bloedzuigende organismen.
Bloedzuigende organismen, zoals muggen en bloedzuigers, maken gebruik van antistollingsstoffen. Een veelvoorkomende strategie combineert twee manieren van binding aan stollingseiwitten:
- Een deel van de remmer bindt aan een bindingsplaats buiten het actieve centrum, een zogeheten exosite.
- Een ander deel bindt aan het actieve centrum en remt zo de werking van het stollingseiwit tijdens het bloedzuigen.
Deze biologische strategie is meerdere keren onafhankelijk ontstaan. Dat maakt haar een interessant uitgangspunt voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.
De onderzoekers ontwikkelden synthetische remmers voor trombine en factor Xa. Ze koppelden een klein molecuul dat het actieve centrum remt aan een “aptameer”: een korte nucleïnezuurstreng die aan een exosite van het doeleiwit bindt.
Bron: Biorender
De onderzoekers konden de werking aanpassen door de lengte van de verbindende schakel, de linker, tussen de onderdelen van de remmer te veranderen. Deze schakel is niet simpelweg een deel van het doeleiwit.
Bron: Nature
Omkeerbare werking
De onderzoekers ontwikkelden ook een tegengif dat de werking van de nieuwe remmer kan opheffen. Dit is belangrijk voor mogelijke medische toepassingen, omdat artsen de antistolling zo zouden kunnen stoppen wanneer dat nodig is, bijvoorbeeld om ongewenste bloedingen te beperken.
Een goed regelbaar antistollingsmiddel zou de behandeling veiliger kunnen maken. De mogelijke effecten op ontstekingen en het herstel na een hartinfarct of zware operatie moeten verder worden onderzocht.
De methode biedt perspectief op synthetische antistollingsmiddelen die niet afhankelijk zijn van veehouderij. Dat kan de toeleveringsketen minder kwetsbaar maken. De heparinevoorziening is sterk afhankelijk van varkensweefsel uit China en kan worden verstoord door problemen in de veehouderij en de productie.
Een niet-dierlijke productiemethode kan bepaalde risico’s op verontreiniging vermijden. De gevolgen voor de totale uitstoot en de veiligheid moeten voor een concreet productieproces worden vastgesteld.
Vervolgonderzoek
De aanpak om de antistollingsstrategie van bloedzuigende organismen synthetisch na te bootsen, kan mogelijk ook op andere biochemische processen worden toegepast.
Een EXACT-remmer combineert een aptameer dat aan een exosite bindt met een klein molecuul dat het actieve centrum van het enzym remt.
De onderzoekers zien mogelijkheden om deze aanpak voor meerdere enzymen te gebruiken. Dat betekent niet dat effectieve, selectieve en omkeerbare remmers voor ieder willekeurig enzym al zijn aangetoond.
De resultaten bieden uitzicht op een bredere groep krachtige en specifieke enzymremmers waarvan de werking snel kan worden opgeheven.
De specifieke binding via een aptameer en de omkeerbaarheid kunnen mogelijk helpen bij het verbeteren van bestaande geneesmiddelen of kandidaatmiddelen die eerder onvoldoende presteerden.
De methode zou ook nieuwe mogelijkheden kunnen bieden voor kleine moleculen die op zichzelf niet effectief of selectief genoeg waren. Of eerder afgevallen middelen hiermee bruikbaar worden, vereist aanvullend onderzoek.
Aptamerbedrijven
Aptameren hebben tot nu toe vooral gespecialiseerde toepassingen, onder meer in laboratoriumdiagnostiek. Het nieuwe onderzoek laat zien dat ook therapeutische toepassingen interessant kunnen zijn en nieuwe markten kunnen openen.
1. Aptamer Group (APTA.L)
Het Britse Aptamer Group ontwikkelt en produceert aptameren. Volgens de in dit artikel aangehaalde gegevens had het bedrijf relaties met 15 van de 20 grootste farmaceutische bedrijven, 42 partners en 37 werknemers. Deze cijfers beschrijven de situatie ten tijde van het oorspronkelijke artikel.
Met het Optimer-platform kan het bedrijf aptameren ontwikkelen voor verschillende toepassingen, zoals behandelingen, laboratoriummetingen en de productie van biologische producten.
Bron: Aptamer Group
Het artikel beschrijft Optimer+ als een verdere ontwikkeling met uitgebreidere mogelijkheden voor de opbouw van aptameren en interacties tussen peptiden en aptameren.
Bron: Aptamer Group
Het bedrijf heeft zijn aanbod uitgebreid met onder meer:
- Ontwikkeling van immunohistochemische tests (IHC)
- Tests voor enzymactiviteit
- Tests voor celviabiliteit
- Analyse van kruisreactiviteit
- Beoordeling van aptameerparen
- Tests voor de werkzaamheid van gentherapie
Het artikel meldt een sterke omzetgroei begin 2024, tot driemaal het niveau van een jaar eerder.
Het bedrijf was volgens de aangehaalde cijfers nog niet winstgevend. Beleggers moeten de financiële positie en de risico’s daarom zorgvuldig beoordelen.
2. Twist Biosciences
TWST Prijsgrafiek
Het bedrijf is gespecialiseerd in DNA-synthese en gebruikt miniaturisatietechnieken uit de halfgeleiderindustrie, waarmee onderzoekers tijd en geld kunnen besparen.
Het werkt daarnaast aan gegevensopslag op basis van DNA om gegevens te bewaren zonder dat daarvoor voortdurend actieve elektronische opslagsystemen nodig zijn.
Volgens de beschrijving van het bedrijf verlaagt de miniaturisatie de reactievolumes met een factor 1.000.000 en verhoogt zij de verwerkingscapaciteit met een factor 1.000. Zo kunnen op volledige schaal 9.600 genen op één siliciumchip worden gesynthetiseerd.
Bron: Twist Biosciences
In januari 2023 begon het bedrijf producten te leveren vanuit zijn tweede productielocatie. De nieuwe fabriek moest de productiecapaciteit van Twist verdubbelen.
Met zijn capaciteit voor DNA- en RNA-synthese zou Twist een belangrijke producent van aptameren kunnen worden als de markt voor deze antistollingsmiddelen groeit.
Als onafhankelijke producent van nucleïnezuursequenties zou Twist een mogelijke productiepartner kunnen zijn voor farmaceutische bedrijven die deze ontdekking verder willen ontwikkelen. Dat is een commerciële mogelijkheid, geen aangekondigde samenwerking.
