Biochemicus Galvin Vredenburg bestudeerde de vorming en afbraak van reactieve metabolieten, en de mogelijke invloed daarvan op de giftige bijwerkingen van een geneesmiddel. Zijn nieuwe inzichten dragen bij aan de ontwikkeling van personalized medicine.
Reactieve metabolieten
Hoe kan het dat geneesmiddelen soms falen? Een belangrijke oorzaak hiervan tijdens de ontwikkeling of tijdens het gebruik is het optreden van giftige bijwerkingen. Wanneer een geneesmiddel in het lichaam wordt opgenomen, ondergaat het verschillende biochemische reacties om het molecuul beter oplosbaar in water te maken. Hierdoor kan het lichaam deze lichaamsvreemde stoffen beter uitscheiden. Dit proces wordt ‘metabolisme’ of ‘biotransformatie’ genoemd.
Het menselijk lichaam bevat verschillende enzymen (specifieke eiwitten) die deze reacties kunnen uitvoeren. Meestal zijn de afbraakproducten van het geneesmiddel (de metabolieten) onschadelijk. Soms ontstaan er echter ook afbraakproducten die schadelijk zijn voor de cel: reactieve metabolieten die bijvoorbeeld kunnen binden aan eiwitten of het DNA. Voorbeelden zijn de veelgebruikte pijnstillers paracetamol en diclofenac of het antipsychoticum clozapine.
Minder dierproeven nodig
Vredenburg ontwikkelde een aantal nieuwe methoden om het vormen en afbreken van reactieve metabolieten te bestuderen. Een van deze methoden is een aangepast bakkersgist waarmee het samenspel in de cel bestudeerd kan worden: een goedkoop en snel model om onder andere dierproeven te verminderen. Het onderzoek van Vredenburg werd dan ook medegefinancierd door het overheidsprogramma Assuring Safety without Animal Testing (ASAT).
Vredenburg laat zien dat combinaties van menselijke enzymen gezamenlijk het lot van reactieve metabolieten kunnen bepalen. Daarmee beïnvloeden ze ook de giftigheid van het geneesmiddel in kwestie. De door Vredenburg ontwikkelde technieken kunnen worden toegepast om te identificeren welke menselijke enzymen de reactieve metabolieten beïnvloeden. Vaak is bekend dat van deze enzymen verschillende genetische varianten voorkomen in de mens. Met deze kennis kunnen bijwerkingen beter worden voorspeld in de individuele patiënt.
Hoewel aanvullend onderzoek nodig is om de relevantie voor de mens te bevestigen, kan deze kennis daarom bijdragen aan de ontwikkeling van ‘personalized medicine’: farmaceutische gezondheidszorg toegespitst op de (genetische) eigenschappen van de individuele patiënt.
Galvin Vredenburg promoveert op 10 december 2015 aan de VU Amsterdam.
Meer informatie over het proefschrift in VU-DARE
