Wetenschappers hebben een gedetailleerde ‘moleculaire kaart’ ontwikkeld die laat zien hoe ricine, een zeer krachtig biowapen, interageert met het ribosoom, de eiwitmakende machinerie van cellen. Deze kennis zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen om ricinevergiftiging te behandelen.

Ricine is een eiwit afkomstig van de ricinusolieplant. Het is een van de meest giftige stoffen die we kennen, en slechts een paar milligram kan dodelijk zijn als het wordt ingeslikt, ingeademd of geïnjecteerd. Ricine werkt door het ribosoom te beschadigen, waardoor het geen eiwitten meer kan maken die cellen nodig hebben om te overleven.

Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat ricine zich bindt aan een specifieke plaats op het ribosoom, de ribosomale A-plaats. De details van deze interactie waren echter niet bekend.

De nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, geeft het meest gedetailleerde beeld tot nu toe van hoe ricine interageert met het ribosoom. De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd cryo-elektronenmicroscopie om beelden vast te leggen van het ribosoom-ricinecomplex met een resolutie van 3,5 angstrom. Dankzij dit detailniveau konden de onderzoekers zien hoe elk ricine-atoom interageert met het ribosoom.

De onderzoekers ontdekten dat ricine zich aan het ribosoom bindt op een manier die de A-site blokkeert, waardoor wordt voorkomen dat het ribosoom zich bindt aan het transfer-RNA (tRNA), dat aminozuren naar het ribosoom transporteert tijdens de eiwitsynthese. Deze binding zorgt er ook voor dat het ribosoom een ​​vervormde conformatie aanneemt, wat de eiwitsynthese verder remt.

De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen om ricinevergiftiging te behandelen. Deze medicijnen kunnen worden ontworpen om de binding van ricine aan het ribosoom te blokkeren, of ze kunnen worden ontworpen om het ribosoom in zijn functionele conformatie te stabiliseren, waardoor wordt voorkomen dat het door ricine wordt vervormd.

De onderzoekers zeggen ook dat hun onderzoek zou kunnen helpen de detectie van ricine te verbeteren. Door te begrijpen hoe ricine interageert met het ribosoom, kunnen wetenschappers mogelijk nieuwe biosensoren ontwikkelen die zelfs zeer kleine hoeveelheden ricine in de omgeving kunnen detecteren.

Ricine vormt een ernstige bedreiging voor biowapens en de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en detectiemethoden is essentieel voor de bescherming tegen het gebruik ervan. De nieuwe studie biedt waardevolle inzichten in het moleculaire mechanisme van ricinevergiftiging, wat zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe tegenmaatregelen tegen dit dodelijke toxine.