Stapelingsziekten als Alzheimer, Parkinson en Creutzfeld-Jakob zijn wellicht op te sporen met behulp van laserlicht. Dat schrijft een team van Zweedse en Poolse wetenschappers deze week in Nature photonics. De ontdekking is veelbelovend, maar voordat we er in de praktijk iets aan hebben is nog een lange weg te gaan.
Stapelingsziekten ontstaan doordat verkeerd gevouwen eiwitten (amyloïd) zich ophopen in weefsel. “Voor ons experiment hebben we synthetisch amyloïd gemaakt in het laboratorium”, vertelt Piotr Hanczyc, biotechnoloog aan de Zweedse Chalmers Universiteit en betrokken bij het onderzoek. “Dit amyloïd hebben we vervolgens beschenen met laserlicht. Datzelfde hebben we gedaan voor verschillende goed functionerende eiwitten. En als je de metingen dan vergelijkt, zie je een duidelijk verschil in signaal tussen amyloïd en gezonde eiwitten.”
Amyloïd geeft namelijk een veel sterker signaal dan goed functionerende eiwitten. Hanczyc denkt dat dat te wijten is aan de structuur van amyloïd. “Bij verkeerd gevouwen eiwitten zitten de aminozuren allemaal erg dicht op elkaar gepakt. Die hechte structuur maakt het verschil en zorgt ervoor dat amyloïd een sterker signaal afgeeft dan gezonde eiwitten.”
Achtergrondruis
Op de vraag of deze techniek ook in menselijk weefsel zal werken, reageert Hanczyc in eerste instantie lacherig. “We denken van wel, anders zouden we dit onderzoek niet doen.” Maar hij erkent al snel dat het mogelijk ingewikkelder is dan hij en zijn collega’s nu denken. “Er zijn speculaties dat delen van cellen, zoals het DNA en de membranen, onder invloed van laserlicht ook een signaal afgeven. We gaan er vanuit dat het signaal van amyloïd zo sterk is dat het boven deze ‘achtergrondruis’ uitkomt, maar daarvoor hebben we nog geen bewijs.”
Congo rood kleuring onder gepolariseerd licht. De appeltjesgroene stukjes zijn amyloïd.
Wikimedia CommonsEerste stap
Bouke Hazenberg is als arts verbonden aan het UMC Groningen en heeft zich gespecialiseerd in stapelingsziekten. Hij betwijfelt of de nieuwe methode van Hanczyc en collega’s in de klinische praktijk een meerwaarde zal hebben. “Op zich kunnen we met speciale kleuringsmethoden (Congo rood) amyloïd nu al goed aantonen”, zegt hij. Met Congo rood wordt amyloïd zichtbaar als rood gekleurde afzetting tussen het gezonde, blauwgekleurde weefsel. Onder gepolariseerd licht verkleuren de rode afzettingen naar appeltjesgroen, een typisch kenmerk voor amyloïd.
“Het zou kunnen zijn dat met de nieuwe techniek weefsel direct op de aanwezigheid van amyloïd gescreened kan worden”, gaat Hazenberg verder. “Er is dan geen kleuringsstap of andere bewerking meer nodig, dus daar ligt wel wat winst.”
Maar zover is het nog lang niet. Als alles voorspoedig verloopt, zit er tussen de eerste succesvolle resultaten en het moment dat de techniek beschikbaar komt voor de praktijk een periode van minstens tien tot vijftien jaar. Hazenberg concludeert dan ook: “Het is mijns inziens een mooi verhaal en zeker veelbelovend. Maar het is nog maar een eerste stap op een lange weg te gaan.”