Een groep onderzoekers van het Instituut voor Farmacologie aan de Medische Universiteit van Wenen in samenwerking met de Universiteit van Wenen en verschillende instellingen in Australië, heeft aangetoond dat een bepaald peptidehormoon afgeleid van een mijt selectief een specifiek secundair boodschappermolecuul op de menselijke vasopressine 2-receptor (V2R) activeert. Dit is des te verbazingwekkender omdat medicijnen normaal gesproken verschillende moleculaire signaalroutes activeren via deze klasse van receptoren, die behoren tot de groep van aan G-eiwit gekoppelde receptoren. Dit roept wenselijke, maar ook nadelige effecten. Dergelijke peptiden kunnen nu worden gebruikt als chemische hulpmiddelen om een ​​beter begrip te krijgen van de mechanismen van signaaloverdracht in cellen, vandaar dat het in de toekomst gerichter gebruik van medicijnen mogelijk wordt - met minder bijwerkingen.

"De resultaten van onze studie laten zien dat peptiden geïsoleerd uit geleedpotigen zeer geschikt zijn voor de exploratie van gerichte, moleculaire hulpmiddelen of medicijnen voor deze klasse van menselijke receptoren, ", zegt hoofdonderzoeker Christian Gruber van MedUni Vienna's Institute of Pharmacology. Ongeveer 30% van alle geneesmiddelen werken op de zogenaamde G-eiwit-gekoppelde receptoren, maar verschillende moleculaire signaalroutes worden tegelijkertijd in de cel geactiveerd, en niet selectief, die, in zeldzame gevallen, kan leiden tot fatale bijwerkingen. Gruber:"Een voorbeeld hiervan is ademhalingsdepressie na gebruik van opiaten voor pijnbestrijding, wat momenteel een groot probleem is in de VS, bekend als 'opiaatcrisis.'"

Echter, de Weense wetenschappers (grotendeels dankzij de bijdrage van de twee promovendi Edin Muratspahić en Leopold Dürrauer) lijken nu een mogelijke manier te hebben ontdekt om medicijnen specifieker te gebruiken en niet-selectieve activering van de signaalroutes te stoppen, namelijk met uit de natuur afgeleide peptidehormonen - in dit geval van een mijt - die specifiek inwerken op een signaalroute van de menselijke vasopressine 2-receptor (V2R).

In de kliniek worden bijvoorbeeld vasopressine-achtige medicijnen gebruikt om diabetes insipidus te behandelen. Deze aandoening wordt gekenmerkt door de grote hoeveelheid verdunde urine die via de nieren wordt uitgescheiden, ofwel omdat het vasopressinehormoon niet langer wordt geproduceerd of omdat de vasopressinereceptor in de niertubuli niet langer functioneel is, zodat het gefilterde water niet kan worden teruggevoerd naar het lichaam. Andere toepassingen zijn, bijv. enuresis of bepaalde vormen van hemofilie. "In de toekomst, het zou mogelijk kunnen zijn om synthetisch geoptimaliseerde peptidehormonen te gebruiken om ziekten heel specifiek te behandelen en nadelige bijwerkingen te elimineren.", zegt Gruber.

Evolutie verkennen en de blauwdrukken van de natuur

"En dit alles met behulp van natuurlijk voorkomende peptiden uit dierengif, insecten hormonen, schimmels of planten, die gebaseerd zijn op evolutie en waarvan sommige in de loop van miljoenen jaren zijn geëvolueerd, om als verdedigings- of boodschappersubstanties op gelijkaardige receptoren te werken. Dit betekent dat we veel van de synthesestappen die normaal nodig zijn bij de ontwikkeling van geneesmiddelen via combinatorische chemie kunnen overslaan. We gebruiken rechtstreeks de blauwdrukken van de natuur, die de kandidaat-geneesmiddelen voor ons heeft voorgeselecteerd, zodat we geoptimaliseerde signaalmoleculen en potentiële kandidaat-geneesmiddelen kunnen ontwikkelen, ’ legt Gruber uit.

Multiple sclerose:plantenpeptide een veelbelovend medicijn

Dit is ook de basis voor het veelbelovende onderzoek van deze onderzoeksgroep in de strijd tegen Multiple Sclerose (MS). Een paar jaar geleden, ze konden in een dierexperiment aantonen dat, na toediening van een speciaal synthetisch nagemaakt plantenpeptide (cyclotide), er was geen verdere ontwikkeling van de gebruikelijke klinische symptomen van multiple sclerose. Deze ontdekking biedt hoop dat de ziekte in een zeer vroeg stadium kan worden gestopt of, op z'n minst, de voortgang ervan kan sterk worden vertraagd.

Ondertussen, het Zweedse bedrijf Cyxone heeft een succesvolle Fase I-studie uitgevoerd met het kandidaat-geneesmiddel T20K. Echter, verdere klinische proeven zullen nodig zijn voor de mogelijke goedkeuring van het geneesmiddel en de beschikbaarheid ervan voor patiënten.