Zie Nieuws

Biologische verpakking om enzymen te beschermen

Zodra je medicijnen inneemt is je lichaam al bezig deze er weer uit te werken. Volgens UT-promovendus Robin Klem hebben encapsulines – een soort holle eiwitballen – de potentie om enzymen en andere eiwitten die als medicijn gebruikt worden te beschermen tot dat ze op hun bestemming aankomen. Voor zijn promotieonderzoek bestudeerde Klem de eigenschappen van encapsulines en hun interacties met cellen. Het is hem gelukt om het enzym ASNase te verpakken en desondanks bleef het enzym daarna actief.

Encapsulines zijn zogenaamde ‘nanocages’ die bestaan uit meerdere eiwitten. Het is al wel eerder gelukt om kleurstoffen en metalen met de eiwitten te transporteren, maar er was nog geen onderzoek gedaan naar het verpakken van medisch relevante eiwitten. “Er was meer informatie nodig over onder andere de structuur van de encapsulines om de potentie in te schatten”, aldus Klem.

Verpakken van eiwitten

In zijn proefschrift beschrijft Klem niet alleen de structuur van de encapsulines, maar ook hoe hij de eiwitballen gebruikt om het enzym asparaginase (ASNase) te verpakken. Over de verpakking van actieve eiwitten, zoals enzymen, was nog weinig bekend. “Om encapsulines te gebruiken als transportmiddel van enzymen is het belangrijk dat het enzym zijn functie niet verliest tijdens het vervoer”, vertelt Klem.

Figuur 1: een voorbeeld van een encapsuline

Potentiële medicijnvervoerders

Volgens Klem hebben encapsulines potentie gebruikt te worden als medicijnbezorgers. Hij vertelt: “Ze zijn heel stabiel en bestaan uit biologische moleculen; het zijn moleculen die ook in de natuur voorkomen. Je kan er enzymen in opslaan en doordat ze niet door elke cel worden opgenomen is het ook mogelijk ze naar een specifieke plek in het lichaam te vervoeren.”

Een medicijn dat gebruik maakt van encapsulines is nog ver weg volgens Klem: “We hebben nu onder andere laten zien dat één specifiek eiwit verpakt en vervoerd kan worden in één specifieke soort encapsuline, maar voor andere enzymen zijn weer andere verpakkingen nodig.” Verder onderzoek naar andere enzymen en de mogelijkheid om de encapsulines aan te passen afhankelijk van de toepassing is nodig.

Meer informatie

Robin Klem is promovendus in de Biomolecular Nanotechnology groep (Faculteit TNW) met Prof. dr. Jeroen Cornelissen als zijn begeleider. Een deel van zijn proefschrift werd al gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Pharmaceutics. Op dit moment is hij werkzaam bij de UT-startup LipoCoat. De openbare verdediging van zijn proefschrift vindt vandaag (vrijdag 6 december 2019) plaats. Een digitale versie van zijn proefschrift getiteld Encapsulins as Functional Protein Nanocages is op te vragen.

K.W. Wesselink MSc (Kees)
Communicatiemedewerker