Onderzoekers in de groep van Jeroen den Hertog, in samenwerking met onderzoekers in Leiden, hebben ontdekt dat een verbinding een groep eiwitten, BMP-receptoren genaamd, remt. Deze verbinding, genaamd cercosporamide, was voorheen alleen bekend om een ​​andere groep eiwitten te remmen. Wanneer overactief, BMP-receptoren kunnen verschillende ziekten veroorzaken. Het bestuderen van verbindingen die deze overactiviteit kunnen tegengaan, kan in de toekomst leiden tot meer behandelingsopties. Hun resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Ziektemodellen en -mechanismen .

schimmels

We hebben om verschillende redenen voortdurend nieuwe therapeutische verbindingen nodig voor gebruik in de kliniek, inclusief onze toenemende leeftijd, bijbehorende ziekten en resistentie tegen bestaande medicijnen. Schimmels zijn een uitstekende, maar onderontwikkelde bron van dit soort verbindingen. Onderzoeker Jelmer Hoeksma legt uit:"Elk jaar worden er nieuwe verbindingen ontdekt die door schimmels worden geproduceerd, maar tot nu toe hebben we slechts een zeer kleine subset van alle bestaande schimmels onderzocht. Dit suggereert dat er nog veel meer biologisch actieve verbindingen ontdekt moeten worden."

Samen met het Westerdijk Fungal Biodiversity Institute, de thuisbasis van de grootste verzameling levende schimmels ter wereld, de onderzoekers zetten een grote bibliotheek op met filtraten afkomstig van meer dan tienduizend verschillende schimmels. Een filtraat bevat alle producten die de schimmel uitscheidt. Om therapeutische verbindingen te zoeken, de onderzoekers onderzoeken de effecten van schimmelproducten die in deze grote bibliotheek aanwezig zijn op zebravisembryo's. Hierdoor kunnen ze tijdens de ontwikkeling effecten op het hele lichaam bestuderen.

Cercosporamide

Met behulp van deze aanpak, de onderzoekers identificeerden een verbinding, genaamd cercosporamide, dat had effect bij de zebravis. Dit effect is bekend van een bepaald type moleculen die een groep eiwitten die BMP-receptoren worden genoemd, remmen. Wanneer deze BMP-receptoren overactief zijn, ze kunnen verschillende ziekten veroorzaken, zoals Fibrodysplasia ossificans progressiva. Bij mensen die aan deze ziekte lijden, spierweefsel wordt geleidelijk vervangen door botweefsel, wat leidt tot een ernstig verlies van mobiliteit in de tijd. Daarom, het vinden van nieuwe verbindingen die overactieve BMP-receptoren kunnen tegengaan, kan nieuwe opties bieden voor de behandeling van dergelijke ziekten.

Hoewel de verbinding cercosporamide al eerder was geïdentificeerd, het effect op de BMP-receptoren was tot nu toe onbekend. De onderzoekers ontdekten dit extra effect omdat ze de effecten van verbindingen op hele zebravisembryo's testten. Aanvullende tests in zowel zebravissen als menselijke cellen bevestigden de resultaten.

Verrassend genoeg, de moleculen van cercosporamide hebben een geheel andere structuur in vergelijking met andere veel voorkomende BMP-receptorremmers. Dus, zelfs als cercosporamide zelf onbruikbaar blijkt als therapeutisch geneesmiddel, er kan een geheel andere klasse van structureel verwante chemicaliën zijn die BMP-receptorremmende effecten kunnen hebben.

Meer verbindingen

Momenteel, de onderzoekers zoeken naar andere bioactieve stoffen. Hoeksma:"Voorlopig we blijven zoeken naar (nieuwe) verbindingen en begrijpen hun effecten. Zo ver, we hebben slechts een kleine subset van al deze schimmelproducten onderzocht - we hebben alleen het oppervlak bekrast."