Tot op heden is het niet mogelijk om te genezen van de ziekte van Parkinson. Microscopisch kleine raketten kunnen daar in de toekomst verandering in brengen.
Het is 11 uur ’s avonds wanneer de nacht langzaamaan over Svart Valley valt. Marty loopt met schuifelende voeten over het plein en begeeft zich naar de parking van het winkelcentrum Park One. De plaats waar hij met zijn vriend doctor Lewy James heeft afgesproken. Doc was zeer mysterieus de laatste keer dat ze elkaar spraken.
Marty ziet schimmen verschijnen in de duisternis van de verlaten parking. Plots verblinden de felle koplampen van de oldtimer hem, hij houdt zijn adem in. Met een stralende glimlach stapt Doc uit zijn bolide. Hij verheugt zich om zijn nieuwste uitvinding aan Marty te laten zien.
De opzet
Vandaag in de hoofdrol: Marty McTremor. Onze held lijdt aan de ziekte van Parkinson. Net zoals Marty en ‘Back to the Future’-acteur Michael J. Fox hopen veel patiënten met de ziekte van Parkinson op de lancering van een behandeling die het ziekteverloop kan stoppen of op zijn minst vertragen.
Tot op heden is het niet mogelijk om te genezen van de ziekte van Parkinson. Er zijn alleen medicijnen op de markt die de symptomen verlichten en de levenskwaliteit van de patiënten verbeteren.
De ziekte van Parkinson is een hersenziekte waarbij het eiwit alfa-synucleïne verkeerd wordt gevouwen en onoplosbare kluwens vormt in de hersenen. Deze ophopingen kunnen met moeite afgebroken worden door de hersenen, wat leidt tot een verstoorde werking van de afbraakfabriek bij patiënten met de ziekte van Parkinson.
Ook raken de hersencellen die dopamine produceren beschadigd en sterven ze uiteindelijk af. Dit zorgt op zijn beurt voor de typische bewegingsstoornissen en later voor dementie.
De uitvinding
Doc is een weliswaar excentrieke maar briljante uitvinder. Je kan hem een beetje vergelijken met Albert Einstein, kapsel inbegrepen. ‘Ik heb goed nieuws voor je’, zegt hij tegen Marty terwijl hij een proefbuisje uit zijn schort tevoorschijn haalt.
Hij overhandigt het minuscule proefbuisje aan Marty. ‘Hoezo, Doc? Wat is dit?’ De trillende handen van Marty verraden hem. ‘In dit buisje zitten duizenden microscopisch kleine raketten’, vertelt Doc met een brede glimlach.
Microscopisch kleine raketten die de ziekte van Parkinson genezen? Deze raketten hebben een systeem aan boord waarmee ze verkeerd gevouwen eiwitten in de hersenen gericht afbreken. Door zo’n precisie-aanval kunnen ze de ontwikkeling van de ziekte vertragen of zelfs stoppen.
Talrijke onderzoekers waaronder Doc zijn ontzettend geïnteresseerd in deze aanpak. Ze zetten zich onder andere in voor de ontwikkeling van een medicijn voor de ziekte van Parkinson dat de onoplosbare alfa-synucleïne kluwens klein krijgt om zo de last in de hersencellen te verminderen.
Hoe gaat dit juist in zijn werk? Stel je minuscuul kleine raketten voor die niet zichtbaar zijn met het blote oog. Deze raketten komen in het brein terecht waar ze een brug vormen tussen het eiwit dat afgebroken moet worden en de afbraakfabriek. De afbraak van de eiwitten gebeurt via twee mogelijke wegen.
Via de eerste weg nemen de raketten vooral verkeerd gevouwen en onnodige eiwitten in het vizier. Het ladingssysteem van de raket herkent specifiek het eiwit van interesse, alfa-synucleïne in ons geval, terwijl het voortstuwingssysteem van de raket zich vastbindt aan een component van de afbraakmachinerie.
Wanneer dit gebeurt, krijgt alfa-synucleïne een tag. Deze tag is een klein eiwit met de naam ‘ubiquitine’. Deze dient als signaal voor de andere componenten van de afbraakmachinerie om alfa-synucleïne met nog meer tags te markeren tot er een lange keten ontstaat. Dit zorgt er uiteindelijk voor dat alfa-synucleïne naar de afbraakfabriek gestuurd wordt voor verdere afbraak.
Slechts twintig jaar geleden ontvingen Aaron Ciechanover, Avram Hershko en Irwin Rose de Nobelprijs voor de Scheikunde voor de ontdekking van eiwitafbraak door middel van de ‘ubiquitine’ markering. Deze doorbraak draagt vandaag bij tot de vooruitgangen met betrekking tot de ‘gerichte eiwitafbraak’-aanpak.
De tweede weg leidt tot de afbraak van onoplosbare eiwitkluwens. Het ladingssysteem van de raket herkent hier ook het alfa-synucleïne eiwit maar het voortstuwingssysteem is gewisseld. Het bindt een andere component van de afbraakmachinerie die onoplosbare eiwitophopingen in een blaasje insnoert zodat deze tenslotte opgeruimd worden.
Wetenschappers uit verschillende uithoeken van de wereld toonden in verscheidene cel- en diermodellen van Parkinson aan dat toediening van mini-raketten de afbraak van het eiwit alfa-synucleïne bevorderde via de twee afbraakroutes en een verhoogde bescherming bood aan hersencellen.
De ontknoping
Marty neemt alle informatie in zich op, toch spookt een prangende vraag door zijn hoofd. ‘Hoe komen die raketten in de hersenen terecht?’ Zeer terechte vraag, Marty!
Het is van belang dat het toekomstige medicijn door het beveiligingssysteem van de hersenen dringt en dat het lange tijd blijft werken in de hersenen. Wetenschappers richten zich op twee alternatieven.
‘Het is van belang dat het toekomstige medicijn door het beveiligingssysteem van de hersenen dringt en dat het lange tijd blijft werken in de hersenen. Wetenschappers richten zich op twee alternatieven’
Enerzijds kunnen we de mini-raketten verwerken tot kleine moleculen die onder de vorm van een pil ingenomen worden. Anderzijds spelen onderzoekers met het idee om de mini-raketten naar de hersenen af te vuren via de bloedbaan door middel van gentherapie. Gentherapie staat weliswaar in de kinderschoenen maar baant zich een beloftevolle weg naar de toekomst.
Hersenonderzoekers hebben zich voor de ‘gerichte eiwitafbraak’-aanpak laten inspireren door andere onderzoeksgebieden zoals kanker en auto-immuun ziekten. Kankeronderzoek staat in een meer gevorderd stadium. Verschillende klinische studies in de mens zijn al een tijdje gaande en zullen het potentieel van ‘gerichte eiwitafbraak’ verder in kaart brengen.
Of deze veelbelovende aanpak het verloop van de ziekte van Parkinson en andere hersenziekten verandert zal verder onderzoek vergen. Het is alvast een kleine stap voor de mens maar een grote stap voor de mensheid.
