Door Ellen de Wit

In de toekomst kunnen eiwitmantels met ingesloten functionele stoffen mogelijk gebruikt worden om kanker te genezen. In april heeft de vakgroep Biomolecular NanoTechnology een wetenschappelijk artikel hierover gepubliceerd in het tijdschrift “Journal of American Chemical Society”. Het artikel gaat over het insluiten van de functionele stoffen in eiwitmantels en geeft de interessante, maar nog theoretische toepassing: genezing van kanker.

Virus
In levende cellen zit alles verpakt in een eigen omhulsel, denk bijvoorbeeld aan het celmembraan. Het celmembraan bestaat uit vetzuren, maar op andere plekken in de biologie bestaat deze uit eiwitten. Dit is bijvoorbeeld het geval bij het CCMV virus (een plantenvirus). Het membraan van dit virus bestaat uit bouwstenen van gekoppelde eiwitten. Nu is het de kunst om het genetisch materiaal eruit te halen en er weer wat anders in te stoppen. Dit kan door gebruik te maken van het feit dat het virus pH-gevoelig is en dat de binnenkant van het eiwitbolletje positief geladen is om het negatief geladen genetische materiaal binnen te houden. Met behulp van een oplossing met een neutrale pH breken we de eiwitmantel af en kan het genetische materiaal eruit.

Eiwitbolletjes vullen
Nu moet het eiwitbolletje nog gevuld worden met de werkzame stof. Het vullen gebeurt als volgt: we voegen we de werkzame stof, zink-ftalocyanine, toe aan de neutrale oplossing met de eiwitbouwstenen. Deze stof bestaat uit negatief geladen moleculen. Positief en negatief trekken elkaar aan. Één ftalocyanine-molecuul heeft niet genoeg negatieve lading om de bouwstenen aan te trekken, dus klonteren ftalocyanine moleculen samen tot staafjes die wel negatief genoeg zijn. De eiwitbouwstenen gaan ondertussen rond de groeiende staafjes zitten. Op deze manier groeit dus het eiwitbolletje gezamenlijk met het staafje erin.
Wat je in feite gedaan hebt, is dat je de virushuid een nieuwe vulling hebt gegeven.

Bestrijding kanker
Nu denk je misschien: leuk dat je die deeltjes hebt gemaakt, maar hoe gaan deze gevulde bolletjes kanker bestrijden? Een virus heeft de eigenschap dat het lichaamscellen binnen kan komen. Dit kan het eiwitbolletje dat we gevuld hebben dus ook, want we zijn met een virus begonnen. De inhoud, ftalocyaninestaafjes, heeft de eigenschap dat het onder invloed van een speciale lamp een zeer reactief zuurstofatoom kan maken. Dus als zo’n staafje met behulp van het virus in bijvoorbeeld een kankercel gebracht wordt, kan dit reactieve zuurstofatoom de kankercel stuk oxideren. De cel sterft af. Deze methode van celdoding heet fotodynamische therapie.

Complicaties
Voordat dit geneesmiddel ook echt gebruikt kan worden, moet er echter nog veel gebeuren. Het CCMV virus is namelijk een plantenvirus, waaruit je kunt concluderen dat het niet besmettelijk is voor mensen en niet zomaar een cel binnen kan komen. Bovendien moet er onder andere voor gezorgd worden dat de eiwitbolletjes alleen hun inhoud aan kankercellen geven. Het zal nog wel een tijd duren voordat deze techniek toepasbaar is.