Synthetische suikers als medicijn stapje dichterbij

_{⌂ » Werk & ondernemen » Nijmegen innoveert}

Suikers zijn er in allerlei vormen en maten. We hebben ze nodig voor energie en vinden ze lekker, maar complexe varianten ervan kunnen mogelijk ook gebruikt worden als medicijn. Scheikundige Peter Moons van de Radboud Universiteit ontwikkelde dit soort suikers. Hij verdedigde zijn proefschrift op 16 mei.

Wanneer je aan suikers denkt, denk je aan suikerklontjes, of aan koolhydraten, maar suikers zijn meer dan het zoete goedje dat lekker smaakt. Koppel je kleine suikermoleculen aan elkaar, dan ontstaan grotere, complexere suikerketens met uiteenlopende functies. Alle cellen in ons lichaam zijn bezaaid met dit soort suikerstructuren. Die zijn essentieel voor ons immuunsysteem, omdat dit systeem aan de hand van die structuren kan bepalen of een cel van onszelf is of lichaamsvreemd. Mocht de cel vreemd zijn, dan kan het immuunsysteem die aanpakken.

Immuunsysteem activeren

Maar dat “weten” sommige bacteriën, virussen en kankercellen ook. Ze kunnen ons immuunsysteem voor de gek houden door op die suikerstructuren te lijken, zodat ze met rust worden gelaten. Moons: ‘Dan heb je een paar opties: je kunt proberen nieuwe, synthetische suikers te maken die verhinderen dat die suikers in de kankercellen worden ingebouwd en dan weer vatbaar zijn voor het immuunsysteem, of je kunt het immuunsysteem activeren met bepaalde suikers.’ 

De suikerstructuren zijn vaak echter zo complex, dat ze niet zomaar na te maken zijn in een lab. Moons: ‘Stel dat je twee kleinere suikers aan elkaar koppelt, dan ontstaan er eigenlijk twee mogelijke complexere structuren, terwijl er maar één de functie heeft die wij willen. Wij willen daarom volledige controle over de reactie (selectiviteit). We hadden tot nu toe niet goed zicht op wat er precies gebeurt tijdens zo’n koppeling. Dat hebben wij onderzocht.’

Intermediairs

Wat wetenschappers wel al wisten, is dat er bij zo’n koppeling van suikers tijdelijk reactieve deeltjes ontstaan, intermediairs, die reageren en de uiteindelijke suikerstructuren opleveren, soms zelfs alleen het suikerproduct dat je probeerde te maken. Je kan zo’n intermediair dus ook gebruiken om precies die complexe suiker te maken die je wil. ‘Wij hebben onderzocht wat er nu precies gebeurt in koppelingen met uronzuren en rhamnose, twee typen suikers die voorkomen in mensen en bacteriën. We hebben bewezen dat die intermediairs bestaan, dat ze een beslissende rol kunnen spelen in een koppeling én we hebben daarmee selectief een complexe suiker gemaakt. Daarbij hebben we NMR gebruikt, een soort van MRI voor moleculen, om een “vingerafdruk” van de intermediairs te meten.’ Door de reactie en alles eromheen in kaart te brengen, kan deze kennis in de toekomst gebruikt worden in de ontwikkeling van vaccins of medicatie. 

We zijn er nog niet, waarschuwt de scheikundige: ‘We hebben ook nóg grotere structuren proberen te maken die gebruikt kunnen worden als ‘immuunboost’, maar daar liggen nog wel wat uitdagingen. Wel brengen onze inzichten ons weer een stap dichterbij om complexe suikers precies zo te structureren dat we ze kunnen gaan gebruiken voor onze gezondheid.’

Dit artikel verscheen eerder op Raboud Universiteit.