Geneesmiddelen uit planten halen is maar een moeizaam proces. Sommige wetenschappers proberen daarom plantaardige medicijnproductie in bacteriën efficiënter na te bootsen dan in planten zelf mogelijk is. Maar dan moet je wel de plant genetisch van top tot teen nabouwen in een bacterie; en dat is nu (nog) onmogelijk omdat we te weinig over de genen van de medicijnplanten weten.

De roze maagdenpalm staat onder interieurspecialisten bekend als kamerplant.

Wikimedia Commons

Waarom dan niet alsnog gewoon de plant zelf gebruiken, maar deze gewoon wat efficiënter laten produceren? Dat is precies wat chemicus Sarah O’Connor van het Massachusetts Technologie-instituut (MIT) heeft gedaan: zij analyseerde de scheikundige reacties in de roze maagdenpalm, ook wel Catharanthus roseus, die de plant geneeskrachtige stoffen laat maken die met name geschikt zijn voor kankerbestrijding en wist ze met een genetische ingreep te verbeteren. De resultaten schrijft ze samen met haar collega’s in het blad Nature.

De geneeskrachtige stoffen uit de roze maagdenpalm die behoren tot de zogenaamde alkaloïden, zijn bovenal geschikt voor agressieve chemotherapie. Een giftig plantje dus. Maar de meeste alkaloïden die de plant produceert zijn te ruwe stoffen om als medicijn te gebruiken. Je moet ze bijschaven tot een veilig maar geneeskrachtig middel en dat kost tijd en geld. En precies dat dure, tijdrovende proces wist O’Connor te verbeteren door de plant genetisch te veranderen. De oplossing: laat de plant zelf de alkaloïden verwerken tot beter spul.

Dat besefte de scheikundige toen ze met haar collega’s het stappenplan bestudeerde waarmee de maagdenpalm de o zo gewilde alkaloïden maakt. Verander daarin twee enzymen van en je krijgt alkaloïden met een extra chloorgroep; en die zijn weer makkelijker tot een geneesmiddel te verwerken.

Chemotherapie is op dit moment een laatste redmiddel tegen vergevorderde kanker.

HoRaMi, Wikimedia Commons

Maar zo nauwkeurig enzymen veranderen in de levende plant is zo goed als onmogelijk, tenzij je aan de genen gaat rommelen. Daarom ging O’Connor op zoek naar speciale genen die de vorm van de enzymen kon veranderen en die vond ze in een speciale bacterie. Nadat ze de bacteriegenen in de roze maagdenpalm had geplaatst, bleek het te werken: de plant maakte nu ineens eenvoudig te verkrijgen alkaloïden.

Zulk precies gesleutel aan genen wordt ook wel synthetische biologie genoemd. De meeste synthetisch biologen die medicijnen willen maken, doen juist het omgekeerde: ze plukken exact de goede genen uit planten en plaatsen die in bacteriën. Die zijn namelijk veel handiger voor massaproductie: gooi ze in een vat met de goede temperatuur en je kunt het hele jaar door oogsten. Op deze manier zegt synthetisch bioloog Jay Keasling binnen enkele jaren een malariamedicijn te kunnen maken, dat goedkoper zal zijn dan dezelfde stof uit planten.

Maar eerlijk is eerlijk: Keaslings verhaal is, als het gaat lukken, eerder een uitzondering dan regel. In de meeste gevallen is inderdaad te weinig bekend over het ingewikkelde genetische samenspel waarmee planten medicijnen maken; willen we dat verbeteren, dan is O’Connors idee om aan de planten te sleutelen een prima tussenoplossing.

Zie ook:

• Dossier synthetische biologie

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/synthetische-biologie.atom", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}