Nieuws
Gemodificeerde tabak produceert ingrediënten voor kankermedicatie
De tabak-achtige plant Nicotiana benthamiana kan worden gebruikt om grondstoffen te produceren voor potentiële kankermedicijnen. Onderzoekers van Wageningen UR (University & Research centre) ontdekten welke genen in het plantje moederkruid verantwoordelijk zijn voor de productie van bioactieve ingrediënten die worden gebruikt in verschillende soorten medicatie. Zij brachten deze genen tot expressie in N. benthamiana en produceerden met succes de geneeskrachtige stof.
In water oplosbare, bioactieve stoffen
"Naast de bioactieve stof parthenolide die we beoogden te produceren, vonden we dat N. benthamiana ook een iets aangepaste vorm van die stof produceerde. Die verbinding is beter oplosbaar in water en kan dus beter door de patiënt worden opgenomen. Dat is veelbelovend voor toepassing in de geneeskunde", zegt Qing Liu, die op maandag 2 december 2013 hoopt te promoveren.
Voordelen van genetisch gemodificeerde tabak
Genen van moederkruid tot expressie brengen in de tabak-achtige plant heeft verschillende voordelen. "Moederkruid is niet gemakkelijk te kweken. Om een continue productie van geneesmiddelen te garanderen een stabiele kwaliteit is het belangrijk om met planten te werken die goed te controleren en te conditioneren zijn", aldus Ric de Vos van Wageningen UR Plant Research International . Hoogleraar Harro Bouwmeester van Wageningen Universiteit vult aan: "De concentraties van parthenolide in moederkruid zijn vrij laag. N. benthamiana groeit sneller en heeft het potentieel om veel grotere hoeveelheden produceren. Plus het maakt varianten van parthenolide die beter water-oplosbaar zijn."
Hogere concentraties
Promovendus Liu: "Om de productie van parthenolide te verhogen zullen we waarschijnlijk nog een paar genen van moederkruid nodig hebben. Parthenolide wordt geproduceerd in vier stappen. De eerste stap produceert iets dat wordt gebruikt door de tweede stap, enzovoort. We moeten waarschijnlijk iets vóór stap één doen om aan het eind van die pathway meer van de bioactieve stof te hebben." Bouwmeester: "Hoge concentraties parthenolide produceren zou fataal zijn voor de plant. Daarom maakt deze plant varianten. In eerste instantie leek dat een probleem omdat we veel parthenolide verloren. Maar toen bleek dat de varianten ook voordelen hebben: ze zijn beter oplosbaar in water."
Concurrentie om als eerste de genen te vinden
Hoofddoelstelling van Liu's promotieonderzoek, onderdeel van het EU-project TERPMED, was om de genen te vinden die in moederkruid betrokken zijn bij de productie van het geneesmiddel parthenolide. "Het eerste gen was net gevonden toen ik aan mijn onderzoek begon. En terwijl ik bestudeerde welke delen van het moederkruid de hoogste concentraties parthenolide bevatten, om zo gericht te kunnen zoeken naar de overige betrokken genen, publiceerde een concurrerende groep een artikel over het tweede gen”, vertelt Liu.
Die publicatie hielp om de andere genen te identificeren, maar het betekende ook dat er concurrentie was met andere onderzoekers elders op de wereld. Liu: "Ik vond het derde gen, maar op de dag dat ik wilde mijn artikel wilde indienen publiceerde een Canadese groep dezelfde bevinding." Liu's ontdekking van het vierde gen is zo recent, dat het nog niet eens is gepubliceerd. Zenuwachtig: "We hebben een paper ingediend bij een high-impact wetenschappelijke tijdschrift en hopen dat het zal worden aanvaard. Hopelijk lukt het deze keer wel de concurrerende groep te verslaan."