krant I 2190 IÓDinsdag 11 oktober 2011 …users.telenet.be/patrickdeneve/2190N11.pdfScharfmann...
1
Artsen krant I 2190 IÓ Dinsdag 11 oktober 2011 A CTUALITEIT 11 oppervlaktes wisten te koppelen zon- der gebruik te maken van schadelijke stoffen die de functionaliteit van het eiwit kunnen beperken (veelal koper) en zonder hitte te gebruiken in de reactie. Dat was voorheen een pro- bleem daar heel wat eiwitten zeer gevoelig zijn voor veranderingen in temperatuur en zuurtegraad, en dus niet zomaar kunnen worden bewerkt. Bovendien was het niet evident die vast te zetten op een oppervlak. De gepatenteerde techniek werd bekend als de Nijmeegse klikreactie. Luiz Canalle die als chemicus promo- veerde aan het Institute for Molecules and Materials (IMM), waar de techniek voor het eerst werd ontwikkeld : “De klikverbinding is de eerste die bij lage temperaturen werkt en niet giftig is. Bovendien is deze Nijmeegse verbinding relatief eenvoudig te produceren en te koppelen aan allerhande bouwstenen.” De schoonheid van de techniek zit hem erin dat er nu heel selectieve peptides of eiwitten beschikbaar wor- den om aan een polymeer-oppervlak te worden gekoppeld. Zo is Canalle er reeds in geslaagd de anti-CCP-test te verbeteren. Deze test spoort antistof- fen op tegen gecitrullineerde eiwit- ten/peptiden in het bloed van reuma - patiënten. Canalle: “De oude test was kostbaar. Bovendien is het omslachtig om de citrullinepeptiden op een test- plaat te hechten met de huidige metho- des; een deel van de gevoeligheid ging verloren door de bevestiging. Door klikchemie in te zetten wordt aan die bezwaren tegemoet gekomen.” En verder Er liggen nog behoorlijk wat andere medische toepassingen van klikche- mie op de tekentafel, bijvoorbeeld bij het gebruik van implantaten of om te helpen medische instrumenten steriel te houden door ze te bedekken met een antibacterieel laagje. Canalle: “Voorkomen dat implantaten worden afgestoten, zou bereikt kunnen wor- den door het implantaat minder ‘lichaamsvreemd’ te maken. Het opper- vlak zou bedekt kunnen worden met een laag die het onderliggend mate- riaal camoufleert, zoals met poly - ethyleen-glycol, waardoor het niet gezien wordt door het afweersysteem van de patiënt. Wellicht zouden er I n de medische wereld werd enkele jaren terug de antibacte - riële coating ingevoerd, iets waaraan we ondertussen behoorlijk gewend zijn geraakt. In eerste instan- tie werden stoffen met een antibioti- sche werking zoals zilver-ionen of kleine organische antibiotica (triclo- san, allyl-isothiocyanaat) simpelweg gemengd met een polymeren mate- riaal. Het antibioticum lekte vervol- gens langzaam uit het materiaal weg. Nadeel daarvan is dat deze methode zorgt voor een relatief lage concentra- tie antibiotica, wat bacteriën de tijd geeft resistentie op te bouwen. Na verloop van tijd is het antibioticum trouwens ‘opgebruikt’. Er vond een belangrijke omwente- ling plaats toen stoffen met antibio- tische werking covalent werden gebon- den aan de oppervlakte van een poly- meer. Omdat het antibioticum zo niet meer wegkan van het oppervlak, ver- dwijnen de problemen van de trage vrijgave en het opgebruikt raken van de stof. Nadeel van deze techniek is dat de keuze van antibioticum beperkt wordt daar het niet meer in de bac- teriële cel kan binnendringen, en dus actief moet zijn op het bacteriële cel- membraan. Ammoniumzouten worden het vaakst ingezet in covalente ver- bindingen met polymeren. Ook andere cationen worden als mogelijkheid onder de loep genomen zoals bigua- nide-groepen, pyridinium-, fosfonium- en sulfoniumzouten. Plakken op oppervlak Onlangs hebben Nijmeegse weten- schappers de volgende stap gezet, waarbij ze eiwitten aan polymeren- A l 3 0 j a a r t r a c h t e n o n d e r z o e k e r s ß - c e l l e n i n h e t l a b o r a t o r i u m t e l a t e n g r o e i e n o m z e t e o n d e r z o e k e n e n o m h u n d i s f u n c t i e s t e b e g r i j - p e n , t o t h i e r t o e z o n d e r r e s u l t a a t . I n d e J o u r n a l o f C l i n i c a l I n v e s t i g a t i o n 1 b e s c h r i j v e n R a p h a ë l S c h a r f m a n n ( H ô p i t a l N e c k e r , I n s e r m ) e n z i j n m e d e w e r k e r s e e n n i e u w e m e t h o d e o m h u m a n e ß - p a n c r e a s c e l l e n t e o n t w i k k e l e n . “Vooreerst wordt een virale vector met een ‘immortaliserend’ gen onder controle van een specifieke promotor van ß-cellen getransfe- reerd in een humaan foetaal pancreasfrag- ment. De transfer van genen bevordert selec- tief de ß-cellen, die zich dan gaan verme- nigvuldigen zonder einde. Nadien wordt het pancreasweefsel in het lichaam van een immunodeficiënte muis overgeplant, zodat mature ß-cellen zich kunnen differentiëren en groeien. Na verschillende maanden wordt de tumor die zo tot stand komt, verwijderd. De nieuwe cellen worden verder in cultuur gekweekt, zodat stabiele ß-cellen worden bekomen”, zeggen de auteurs. Zo werden verschillende cellijnen beko- men: “Sommige hebben moleculaire en functionele eigenschappen die deze van vol- wassen humane ß-cellen sterk benaderen. Die cellen bevatten alle genen van een ß-cel. Er werd geen expressie gevonden van andere endocriene pancreashormonen noch van markers van de exocriene pancreas”, aldus Raphaël Scharfmann. Zijn die nieuwe cellen doeltreffend? Om het te weten werden ze geënt in een dia- betische muis, waarbij ze de glykemie per- fect hebben hersteld. Dankzij deze ontdek- king zullen nu ook veel andere onderzoekers met deze langverwachte humane ß-cellen kunnen werken, zodat zij hun eigenschap- pen, disfuncties en vernietiging bij type 1 en type 2 diabetes beter zullen begrijpen. “Alhoewel er nog enkele stappen moe- ten gezet worden vooraleer deze cellen tot een heuse behandeling van diabetici zullen leiden, vormen dit onderzoek een solide basis voor de ontwikkeling van nieuwe the- rapeutische mogelijkheden voor diabetes”, concluderen de onderzoekers. S.D. (1) J Clin Invest. 2011;1 2 1 ( 9 ) : 3589-97 Eerste lijn humane pancreascellen Om extra eigenschappen toe te voegen aan kunstmatige materialen, wordt er de laatste jaren steeds meer gebruik gemaakt van nieuwe chemische methoden. Die nemen momenteel een hoge vlucht nadat Nijmeegse wetenschappers (Radboud Universiteit) technieken ontdekten om eiwitten aan polymerenoppervlaktes te koppelen. Klikchemie bouwt de weg naar nieuwe generatie toepassingen De techniek zou ook kunnen helpen om medische instrumenten steriel te houden door ze te bedekken met een antibacterieel laagje. ook polysaccharides op het oppervlak bevestigd kunnen worden, waardoor het implantaat als lichaamseigen wordt gezien.” Tenslotte kan ook het veld van de biosensoren gebaat zijn met deze low-cost methode om allerhande eiwitmarkers of virale en bacteriële deeltjes op te sporen. Patrick De Neve ‘Clickable coatings for bioactive surfaces’, Luiz Canalle, ISBN 978-90-9026275-8, september 2011 . ©TS
Transcript of krant I 2190 IÓDinsdag 11 oktober 2011 …users.telenet.be/patrickdeneve/2190N11.pdfScharfmann...
Artsen krant I 2190 IÓDinsdag 11 oktober 2011 A CTUALITEIT 11
oppervlaktes wisten te koppelen zon-der gebruik te maken van schadelijkesto�en die de functionaliteit van heteiwit kunnen beperken (veelal koper)en zonder hitte te gebruiken in dereactie. Dat was voorheen een pro-bleem daar heel wat eiwitten zeergevoelig zijn voor veranderingen intemperatuur en zuurtegraad, en dus nietzomaar kunnen worden bewerkt.Bovendien was het niet evident die vastte zetten op een oppervlak.
De gepatenteerde techniek werdbekend als de Nijmeegse klikreactie.Luiz Canalle die als chemicus promo-veerde aan het Institute for Moleculesand Materials (IMM), waar de techniekvoor het eerst werd ontwikkeld : “Deklikverbinding is de eerste die bij lagetemperaturen werkt en niet giftig is.Bovendien is deze Nijmeegse verbindingrelatief eenvoudig te produceren en tekoppelen aan allerhande bouwstenen.”
De schoonheid van de techniek zithem erin dat er nu heel selectievepeptides of eiwitten beschikbaar wor-den om aan een polymeer-oppervlakte worden gekoppeld. Zo is Canalle erreeds in geslaagd de anti-CCP-test teverbeteren. Deze test spoort antistof-fen op tegen gecitrullineerde eiwit-ten/peptiden in het bloed van reuma -patiënten. Canalle: “De oude test waskostbaar. Bovendien is het omslachtigom de citrullinepeptiden op een test-plaat te hechten met de huidige metho-des; een deel van de gevoeligheidging verloren door de bevestiging. Doorklikchemie in te zetten wordt aan diebezwaren tegemoet gekomen.”
En verderEr liggen nog behoorlijk wat andere
medische toepassingen van klikche-mie op de tekentafel, bijvoorbeeldbij het gebruik van implantaten ofom te helpen medische instrumentensteriel te houden door ze te bedekkenmet een antibacterieel laagje. Canalle:“Voorkomen dat implantaten wordenafgestoten, zou bereikt kunnen wor-den door het implantaat minder‘lichaamsvreemd’ te maken. Het opper-vlak zou bedekt kunnen worden meteen laag die het onderliggend mate-riaal camou�eert, zoals met poly -ethyleen-glycol, waardoor het nietgezien wordt door het afweersysteemvan de patiënt. Wellicht zouden er
I n de medische wereld werdenkele jaren terug de antibacte -riële coating ingevoerd, iets
waaraan we ondertussen behoorlijkgewend zijn geraakt. In eerste instan-tie werden sto�en met een antibioti-sche werking zoals zilver-ionen ofkleine organische antibiotica (triclo-san, allyl-isothiocyanaat) simpelweggemengd met een polymeren mate-riaal. Het antibioticum lekte vervol-gens langzaam uit het materiaal weg.Nadeel daarvan is dat deze methodezorgt voor een relatief lage concentra-tie antibiotica, wat bacteriën de tijdgeeft resistentie op te bouwen. Naverloop van tijd is het antibioticumtrouwens ‘opgebruikt’.
Er vond een belangrijke omwente-ling plaats toen sto�en met antibio-tische werking covalent werden gebon-den aan de oppervlakte van een poly-meer. Omdat het antibioticum zo nietmeer wegkan van het oppervlak, ver-dwijnen de problemen van de tragevrijgave en het opgebruikt raken vande stof. Nadeel van deze techniek isdat de keuze van antibioticum beperktwordt daar het niet meer in de bac-teriële cel kan binnendringen, en dusactief moet zijn op het bacteriële cel-membraan. Ammoniumzouten wordenhet vaakst ingezet in covalente ver-bindingen met polymeren. Ook anderecationen worden als mogelijkheidonder de loep genomen zoals bigua-nide-groepen, pyridinium-, fosfonium-en sulfoniumzouten.
Plakken op oppervlakOnlangs hebben Nijmeegse weten-
schappers de volgende stap gezet,waarbij ze eiwitten aan polymeren-
Al 30 jaar trachten onderzoekers ß-cellen inhet laboratorium te laten groeien om ze teonderzoeken en om hun disfuncties te begrij-pen, tot hiertoe zonder resultaat. In de Journalof Clinical Investiga tion1 beschrijven RaphaëlScharfmann (Hôpital Necker, Inserm) en zijnmedewerkers een nieuwe methode omhumane ß-pancreascellen te ontwikkelen.
“Vooreerst wordt een virale vector met een‘immortaliserend’ gen onder controle van eenspeci�eke promotor van ß-cellen getransfe-reerd in een humaan foetaal pancreasfrag-ment. De transfer van genen bevordert selec-tief de ß-cellen, die zich dan gaan verme-nigvuldigen zonder einde. Nadien wordt hetpancreasweefsel in het lichaam van eenimmunode�ciënte muis overgeplant, zodatmature ß-cellen zich kunnen di�erentiërenen groeien. Na verschillende maanden wordtde tumor die zo tot stand komt, verwijderd.De nieuwe cellen worden verder in cultuurgekweekt, zodat stabiele ß-cellen wordenbekomen”, zeggen de auteurs.
Zo werden verschillende cellijnen beko-men: “Sommige hebben moleculaire enfunctionele eigenschappen die deze van vol-
wassen humane ß-cellen sterk benaderen.Die cellen bevatten alle genen van een ß-cel. Er werd geen expressie gevonden vanandere endocriene pancreashormonen nochvan markers van de exocriene pancreas”, aldusRaphaël Scharfmann.
Zijn die nieuwe cellen doeltre�end? Omhet te weten werden ze geënt in een dia-betische muis, waarbij ze de glykemie per-fect hebben hersteld. Dankzij deze ontdek-king zullen nu ook veel andere onderzoekersmet deze langverwachte humane ß-cellenkunnen werken, zodat zij hun eigenschap-pen, disfuncties en vernietiging bij type 1 entype 2 diabetes beter zullen begrijpen.
“Alhoewel er nog enkele stappen moe-ten gezet worden vooraleer deze cellen toteen heuse behandeling van diabetici zullenleiden, vormen dit onderzoek een solidebasis voor de ontwikkeling van nieuwe the-rapeutische mogelijkheden voor diabetes”,concluderen de onderzoekers.
S . D.
(1) J Clin Invest.2011;1 21(9):3589-97
Eerste lijn humane pancreascellen
Om extra eigenschappen toe te voegen aan kunstmatige materialen, wordter de laatste jaren steeds meer gebruik gemaakt van nieuwe chemische methoden. Die nemen momenteel een hoge vlucht nadat Nijmeegse wetenschappers (Radboud Universiteit) technieken ontdekten om eiwittenaan polymerenoppervlaktes te koppelen.
Klikchemie bouwt de weg naar nieuwe generatie toepassingen
De techniek zou ook kunnen helpen om medische instrumenten steriel te houdendoor ze te bedekken met een antibacterieel laagje.
ook polysaccharides op het oppervlakbevestigd kunnen worden, waardoorhet implantaat als lichaamseigen wordtgezien.” Tenslotte kan ook het veld vande biosensoren gebaat zijn met dezelow-cost methode om allerhande
eiwitmarkers of virale en bacteriëledeeltjes op te sporen.
Pat r i c k D e N eve‘Clickable coatings for bioactive surfaces’, LuizCanalle, ISBN 978-90-9026275-8, september 2011 .
©TS
