Om bloedstolling goed te kunnen testen maakte promovendus Sander van Berkel nieuwe moleculen die problemen met de huidige test oplossen. Ook
vond hij een manier om complexe moleculen eenvoudig te koppelen.

Het te veel stollen van bloed, trombose, ligt aan de basis van hersenbloedingen, hartinfarcten en longembolie en is daarmee indirect een belangrijke doodsoorzaak. Te weínig stolling is ook weer gevaarlijk. Goede testen voor bloedstolling zijn dus van groot belang.

Trombine
In het proces van bloedstolling speelt het enzym trombine een belangrijke rol. De activiteit van dit enzym in de tijd geeft een goed beeld van het stollingsgedrag van het bloed, en geeft direct een beeld van de kans op tromboseontwikkeling. Om de activiteit van trombine te bepalen, is een molecuul nodig dat selectief met trombine reageert en dat makkelijk detecteerbaar is nadat de reactie heeft plaatsgevonden. Dat kan bijvoorbeeld door een molecuul te kiezen dat een fluorescerend fragment afsplitst. De fluorescentie-intensiteit is dan een maat voor de activiteit van trombine.

Nieuw moleculen ontwikkelen
In de huidige trombine-generatietest wordt een molecuul gebruikt dat niet alleen slecht oplosbaar is in water, maar ook niet selectief voor trombine: dit molecuul reageert namelijk ook met trombine die door een ander enzym inactief is gemaakt. Door middel van berekeningen kan vervolgens wel de juiste trombineactiviteit worden bepaald. Om dit te verbeteren ontwikkelde Van Berkel diverse nieuwe moleculen om het huidige molecuul te vervangen.

Aanmaak en afbraak
In het lichaam bestaat een evenwicht balans tussen de aanmaak en afbraak van trombine. Als het nodig is, wordt er snel veel trombine aangemaakt en als voldoende stolling heeft plaatsgevonden, breken andere enzymen de overtollige trombine weer af. Toch is het trombine nog steeds bereikbaar voor het molecuul dat wordt gebruikt om de hoeveelheid trombine te bepalen. Dit vertroebelt dus de meting. Dit probleem is op te lossen door aan het kleine molecuul een groot molecuul te koppelen zodat het niet meer bij het trombine in het afbraakenzym kan komen (S-polymeer in het onderste plaatje). Dit molecuul kan echter nog wel met ‘vrij’ trombine reageren.

Klittenband
Van Berkel: 'Het maken en testen van die moleculen is zeer tijdrovend. Je bent zo een half jaar verder met één polymeerstaart. En dan ontdek je dat het molecuul toch net weer anders met trombine reageert dan de bedoeling was. Ik had iets anders nodig, een snellere koppelingsmethode. Moleculair klittenband, dat zou ideaal zijn.' En zo leidde de zoektocht naar functionele moleculen plotseling naar een fundamentele ontdekking. Dat klittenband kan daadwerkelijk gemaakt worden van aziden en acetyleen.

'Deze moleculen hebben zoveel affiniteit met elkaar dat ze met elkaar gaan reageren zonder ongewenste bijreacties als je ze samenbrengt. Dat wordt ook wel 'clickchemie' genoemd. Dat was er al wel, maar de reactie die wij hebben gevonden heeft een aantal grote voordelen. Vergelijkbare klikreacties moest je altijd nog helpen met warmte en/of een katalysator, met de nieuwe methode is dat niet nodig. Doordat katalysatoren giftig kunnen zijn voor levende cellen en eiwitten biedt de nieuwe reactie perspectief voor kliks in levende organismen. En dat biedt spannende mogelijkheden zoals het sturen van medicijnen naar een
specifiek adres in het lichaam of het labellen van tumorcellen.'

Datum: 23-10-2008
Bron(nen): Radboud Universiteit