Medicijn uit de computer

Het onderzoek naar nieuwe geneesmiddelen wordt tegenwoordig steeds meer ondersteund door computersimulaties.  Marijn Sanders beschrijft hoe patroonherkenning kan worden toegepast op eiwitsequenties die afgeleid zijn van het genoom van zowel mensen als dieren en hoe deze patronen vervolgens kunnen worden vertaald in driedimensionale modellen (farmacoforen). Die zijn dan weer handig voor het voorspellen van de bindingsorientaties van kleine moleculen in G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR’s), de belangrijkste eiwitklasse voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Een voorbeeld van een GPCR’s is de dopamine-D3-receptor (DRD3). Deze is betrokken bij cognitieve en emotionele functies van ons brein en speelt een rol bij schizofrenie en Parkinson. Voor een prestigieuze internationale wedstrijd zijn driedimensionale modellen voor DRD3 gemaakt en is de bindingsorientatie van eticlopride voorspeld. De voorspellingen waaraan Sanders meewerkte werd tweede in deze sterk bezette  DRD3-modeling-competitie, waar een groep Nijmeegse onderzoekers mee heeft gedaan en met het voorspellen van een eiwitstructuur de tweede plaats behaald in een prestigieuze internationale wedstrijd. Marijn Sanders, Bas Vroling, Jan Klomp, Jacob de Vlieg en Sander Nabuurs, onderzoekers van het Centrum voor Moleculaire en Biomoleculaire Informatica van de Radboud Universiteit en MSD/Organon, voorspelden eiwit-ligand structuren; verbindingen van een eiwit met een klein molecuul, die belangrijk zijn voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.
De eiwitten waar het om ging zijn betrokken bij cognitieve en emotionele functies van ons brein en spelen een rol bij schizofrenie en Parkinson.

De wedstrijd werd uitgeschreven door het Amerikaanse onderzoeksinstituut Centre for Membrane Protein Structure Determination. Dat instituut slaagde er in 2010 in om de structuren van twee eiwitten te achterhalen (de CXCR4 receptor en het dopamine D3 eiwit (DRD3), maar hield het resultaat bewust nog even achter en riep andere onderzoekers op deze structuren te voorspellen. Onderzoeker Sander Nabuurs (foto midden): ‘Het is de tweede keer dat dit gebeurt. Het gaat er dan om om vast te stellen hoe goed het veld op dit moment is en waar nog het nodige verbeterd moet worden.’
Nabuurs en zijn teamgenoten voorspellen met behulp van computersimulaties driedimensionale structuren en complexen van moleculen. In hun vakgebied is het lastig om onderling resultaten te vergelijken omdat onderzoekers met verschillende datasets werken. Daarnaast is het lastig om voorspellingen te toetsen aan reele structuren, omdat de echte structuur meestal nog niet bekend is. Nabuurs: ‘En dat was nu wel het geval. Daarom was het voor ons, en onze collega’s in de computationele chemie, de uitdaging om vast te stellen hoe dicht onze voorspellingen in de buurt komen van de uiteindelijke oplossing of misschien wel daaraan gelijk zijn.’

Nabuurs: ‘De uitdaging is om de oplossingen in de juiste volgorde te presenteren: dus eerst de meest waarschijnlijke en dan aflopend tot de minst waarschijnlijke. Dat lijkt voor de hand liggend, maar we waren toch maar de enige met de juiste volgorde.’ De door het team berekende molecuulstructuur was nagenoeg identiek aan de experimenteel bepaalde kristalstructuur. (zie plaatje)./Bets Berntsen
Dat het niet bij theorie blijft, blijkt uit het feit dat op basis van de voorspellingen in samenwerking met de universiteiten van Leiden en Amsterdam nieuwe stoffen gevonden zijn die de functie van drie verschillende eiwitten kunnen beïnvloeden. Hierdoor kunnen ze aan de basis staan van nieuwe medicijnen tegen hart- en vaatziekten, astma, parkinson, autoimmuunziekten en mogelijk kanker. Zo toont Sanders aan dat zijn methoden helpt om sneller nieuwe stoffen te vinden die potentieel een medicijn kunnen worden.
Biografie
Marijn Sanders (Uden, 1984) studeerde Biomedische Technologie aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Zijn promotieonderzoek bij het Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences vande Radboud Universiteit Nijmegen betrof een onderzoekssamenwerking met Organon NV in Oss en de Computational Drug Discovery (CDD)-groep van het Radboud Universitair Medisch Centrum te Nijmegen onder auspicien van het Top Instituut Pharma.

Martijn Saners promoveert op 20 juni 2012

Bron: RU

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

https://www.medicalfacts.nl

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.