Onderzoek versnelt zoektocht naar nieuwe medicijnen tegen COVID-19 en malaria
Uit de studie van Twan Hopstaken, onderzoeker op het gebied van de ontwikkeling van peptidegeneesmiddelen, blijkt dat het mogelijk is om uit verzamelingen van meer dan een triljoen willekeurige moleculen veel gerichter kansrijke kandidaat-geneesmiddelen te selecteren dan voorheen. Dat kan de ontwikkeling van nieuwe medicijnen voor ziekten waarvoor nog geen goede behandeling bestaat aanzienlijk versnellen.
Bij het ontdekken van nieuwe medicijnen zoeken wetenschappers vaak naar moleculen die zich binden aan eiwitten die betrokken zijn bij een ziekte. Het probleem is dat veel van deze moleculen wel aan een eiwit blijven plakken, maar uiteindelijk geen therapeutisch effect hebben. Hopstaken richtte zich daarom op de vraag hoe juist de werkzame moleculen uit enorme moleculaire verzamelingen kunnen worden gehaald.
De resultaten laten zien dat verschillende nieuwe selectiemethoden succesvol zijn. In één van de onderzoeken ontwikkelde Hopstaken een verzameling moleculen die was gebaseerd op een eerder ontdekt COVID-19-medicijn. Daaruit werd een nieuwe kandidaat geselecteerd die ongeveer duizend keer krachtiger bleek dan het oorspronkelijke middel. In dierproeven bood het bovendien bescherming tegen infectie.
Ook op het gebied van malaria leverde het onderzoek veelbelovende resultaten op. Met behulp van een aangepaste selectietechniek identificeerde Hopstaken uit een verzameling van meer dan een triljoen moleculen nieuwe kandidaat-geneesmiddelen. Door eerst ongewenste moleculen uit te sluiten, kon hij zich richten op verbindingen met de grootste kans op werkzaamheid. De gevonden kandidaten werken via een ander mechanisme dan bestaande malariamedicijnen, wat perspectief biedt in de strijd tegen toenemende geneesmiddelresistentie.
Daarnaast ontwikkelde Hopstaken een aanpak waarbij miljoenen potentiële medicijnen tegelijkertijd kunnen worden getest op hun biologische activiteit. Door deze techniek te combineren met bestaande selectiemethoden kunnen niet alleen moleculen worden gevonden die aan een doelwit binden, maar ook direct verbindingen die daadwerkelijk effect hebben. Dat maakt het proces van medicijnontwikkeling efficiënter en nauwkeuriger.
Het verbeterde COVID-19-medicijn wordt momenteel verder ontwikkeld door het bedrijf VirXcel, met als doel een beschermende neusspray op de markt te brengen. De eerste toepassing richt zich op mensen met een verzwakt immuunsysteem, maar op termijn zou het middel breder inzetbaar kunnen zijn.
Ook de ontdekte malariakandidaten worden verder onderzocht door onderzoekers en het Biomedical Primate Research Centre. Als de werkzaamheid wordt bevestigd, kunnen zij bijdragen aan nieuwe behandelingen tegen een ziekte die jaarlijks honderdduizenden slachtoffers maakt.
Volgens Hopstaken laat het werk zien dat slimme selectietechnieken de kans vergroten om effectieve medicijnen te vinden in enorme moleculaire databanken. Daarmee kan de farmaceutische sector in de toekomst sneller en doelgerichter nieuwe behandelingen ontwikkelen voor infectieziekten en andere aandoeningen waarvoor nog onvoldoende therapieën beschikbaar zijn.
Meer informatie over het proefschrift