“Als ik een link tussen virussen en chronische ziektes kan aantonen, is dat echt een doorbraak”, zegt Martine Smit, professor in de Farmacochemie. De ziektes waar ze op doelt, zijn vaatvernauwing (atherosclerose) en verschillende soorten kanker. “Bij sommige vormen van kanker functioneren eiwitten die de celgroei reguleren niet goed. Dat kan leiden tot ongeremde groei.” Virussen maken ook eiwitten, en Smit heeft aanwijzingen dat juist deze viruseiwitten een rol spelen bij zulke aandoeningen.

Wereldwijd richten slechts enkele labs zich op onderzoek naar dit soort viruseiwitten. Het is vruchtbaar onderzoek, want voor baarmoederhalskanker is inmiddels aangetoond dat een virus de boosdoener is. Smit onderzoekt met name het humaan cytomegalovirus (HCMV). “Mijn hypothese is dat dit virus, wanneer het cellen infecteert, het proces van vaatvernauwing of kanker verergert. Veel mensen zijn geïnfecteerd door dit virus, maar krijgen pas problemen als hun immuunsysteem verzwakt is.”

Eiwitten, aangemaakt door het virus, verstoren volgens Smit de communicatie tussen onze lichaamscellen. “Onze cellen communiceren met elkaar via zogeheten receptoreiwitten. Die steken door het celmembraan heen: aan de buitenkant hebben ze een ‘ontvanger’ – receptor genoemd. Wanneer de receptor een signaal krijgt, zorgt het gedeelte van het eiwit ín de cel voor een chemische reactie aan de binnenkant de cel.” Zo ‘weet’ de cel wat er om hem heen gebeurt, zonder dat hij stoffen hoeft op te nemen. Receptoreiwitten vangen signalen op van stoffen als hormonen of eiwitten. Daarbij kunnen dingen misgaan. Er kan te veel signaalstof zijn, zoals bij een allergie, of juist te weinig, of het receptoreiwit functioneert niet goed vanwege een mutatie.

Een virus als HCMV verstoort de communicatie tussen de cellen in ons lichaam ook, en verandert zo de functie ervan. “In een bloedvat zitten allerlei typen cellen met receptoren. Na een infectie maakt het virus op de buitenkant van een geïnfecteerde cel nieuwe receptoren, die erg lijken op onze eigen receptoreitwitten. Zo neemt het virus functies van de cel over.”

Behalve naar HCMV doet de groep van Smit onderzoek naar twee herpesvirussen. Die worden elk in verband gebracht met een specifieke vorm van kanker. Smit nam in het lab al waar dat hun virale receptoreiwitten verhoogde celgroei veroorzaken. Bovendien zijn cellen met deze eiwitten geïnjecteerd in muizen. Die bleken inderdaad tumoren te ontwikkelen, wat erop wijst dat deze virussen inderdaad kanker zouden kunnen veroorzaken.

Dat inzicht is verhelderend en alleen al daarom wetenschappelijk waardevol, maar het biedt ook kansen om een nieuw type geneesmiddelen te ontwikkelen: middelen die direct invloed hebben op de communicatie via receptoreiwitten. Bij de virale receptoreiwitten vindt Smit het bijvoorbeeld opmerkelijk dat veel van die eiwitten al blijken ‘aan te staan’. “Zij hebben helemaal geen signaal nodig, maar zijn in de cel spontaan actief. In het lab kunnen wij onder de microscoop vervolgens heel mooi nagaan hoe je met kleine moleculen de receptor weer kunt ‘uitzetten’.” De onderzoekers brengen ook in kaart welke interacties deze moleculen aangaan met de receptoren. Daarbij worden ook computerprogramma’s gebruikt.

Het principe van het type medicijnen dat nu ontwikkeld wordt, is dus om het werk van de virusreceptor te verstoren. Dat principe gaat ook op bij chemokinereceptoren, die sterk lijken op virale eiwitten. Bij deze specifieke receptoreiwitten bestaat het signaal uit chemokines – stoffen die zorgen dat cellen actie ondernemen als er lichaamsvreemde substanties in het lichaam zijn doorgedrongen. Chemokinereceptoren zijn essentieel voor het functioneren van ons afweersysteem, maar als dit systeem defect raakt, krijg je ontstekingsziekten als reuma, Multiple Sclerose en chronische luchtwegaandoeningen. Daarbij ontstaat een opeenhoping van chemokines, waardoor de ontsteking verergert. “Wij zoeken naar kleine moleculen die precies passen op het bij de ontsteking betrokken receptoreiwit. Die voorkomen dat de chemokine de receptor kan activeren.” Tegen hooikoorts, astma en maagzweren zijn al medicijnen die zo werken.

Het duurt nu gemiddeld zo’n tien tot vijftien jaar om een nieuw medicijn te ontwikkelen. Om dit te verkorten, en de uitwisseling tussen de academische wereld en de industrie te verbeteren, heeft de overheid Topinstituut Pharma in het leven geroepen. Van de 260 miljoen euro subsidie die het in vier jaar gaat verdelen, heeft Smit met twee collega’s onlangs 3,6 miljoen binnengehaald voor twee samenwerkingsprojecten met vier universiteiten en bedrijven als Numico, Organon en Solvay. Het gaat om onderzoek naar chemokinereceptoren betrokken bij chronische ontstekingen als reuma en onderzoek naar nieuwe moleculaire inzichten zoals spontane activiteit in receptoreiwitten.

“Van het geld kunnen we drie AiO’s, vijf post-docs en een analist aanstellen”, rekent Smit voor. In het lab onderzoekt dat team hoe de moleculaire communicatie tussen cellen beïnvloed kan worden. De Universiteit Utrecht gaat de hypothesen die het VU-onderzoek oplevert op proefdieren testen. De industrie kan vervolgens medicijnen ontwikkelen met zo min mogelijk bijwerkingen. “Je probeert moleculen te ontwerpen die zo specifiek mogelijk zijn, maar je moet er op bedacht zijn dat ze misschien ook normale functies platleggen.”