Moleculaire inzichten die leiden naar nieuwe medicijnen

farmaceutisch-onderzoek-300x225Oratie op 7 maart door prof.dr. I.J.P. de Esch, VU
De leerstoel ‘Biocomputationele Chemie voor Drug Innovatie’ kan een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van toekomstige geneesmiddelen. Iwan de Esch legt dat uit in zijn oratie.

Van steeds meer ziekteprocessen hebben levenswetenschappers weten te ontrafelen wat er op moleculair niveau misgaat als iemand ziek wordt. Hierdoor weten we wat de mogelijke aangrijpingspunten zijn om deze processen te corrigeren. Daarnaast leveren nieuwe technieken veel biochemische en biofysische data op die van groot belang zijn bij de ontwikkeling van innovatieve medicijnen. Zo zorgen moleculaire modeltechnologieën ervoor dat we goede inzichten krijgen in de driedimensionale structuur van die aangrijpingspunten, vaak eiwitten zoals enzymen en receptoren. De Esch gaat binnen zijn leeropdracht deze verschillende datasets verwerken en vertalen naar moleculaire inzichten, die op hun beurt weer kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen.

Het stappenplan
De groep van De Esch bestudeert eerst de chemische eigenschappen van een eiwit dat betrokken is bij het ontstaan van een bepaalde ziekte en van liganden (bijvoorbeeld potentiele geneesmiddelmoleculen) die aan dat eiwit binden. De VU-wetenschappers willen die specifieke eigenschappen en structuuronderdelen van de moleculen identificeren die essentieel zijn voor de biologische activiteit. Vervolgens willen zij het proces van moleculaire herkenning van het eiwit door het ligand beter begrijpen door bijvoorbeeld de kinetische en thermodynamische aspecten van de interactie te bestuderen. Daarna synthetiseren zij nieuwe liganden die een optimale interactie hebben met het eiwit. Zij gebruiken hierbij de techniek fragment-based drug design, waarbij nieuwe liganden stapsgewijs worden opgebouwd door kleinere fragmenten aan elkaar te koppelen. Hierdoor kunnen de onderzoekers kleine veranderingen in moleculaire herkenning en biologische activiteit nauwgezet bestuderen. Met deze inzichten kunnen zij het ontwerp van nieuwe geneesmiddelen efficiënter maken.

Stagnatie dreigt
In de farmaceutische wetenschappen is het belangrijk dat onderzoekers het belang van hun ontdekkingen kunnen plaatsen in het grotere traject van geneesmiddelenontwikkeling. Grote farmaceutische bedrijven laten steeds meer fundamenteel en preklinisch onderzoek over aan kleine biotech bedrijven en academische instellingen. Omdat de verschillende aspecten van de geneesmiddelenontwikkeling dan mogelijk slechter gecoördineerd worden dreigt stagnatie van valorisatie. Daarom is ook onderzoek nodig naar de innovatieprocessen in het veranderende farmaceutische landschap. De wetenschappers onderzoeken daarbij belangrijke aspecten zoals de meest optimale disseminatie van wetenschappelijke ontdekkingen en de beste manier van onderzoek doen in publiek-private samenwerking. Hierdoor kan ervoor worden gezorgd dat meer uitvindingen uitgroeien tot maatschappelijk relevante innovaties.

Bron: VU