Wil je biomedisch onderzoek doen? Tap dan eerst wat bloed af bij een alpaca of kameel. Hoewel dat meer klinkt als een recept voor een toverdrank, is het een noodzakelijke stap als je aan sommige soorten antilichamen wil komen.
Antilichamen zijn kleine moleculen die het immuunsysteem normaal gebruikt om indringers te herkennen. Juist omdat antilichamen in staat zijn om zich aan duizenden mogelijke specifieke stofjes te binden worden ze veel gebruikt in biomedisch onderzoek, en er zijn ook klinische toepassingen.
Maar waarom alpaca’s?
Nou, kameelachtigen hebben bijzonder stabiele antilichamen die makkelijk zijn te bewerken en dus heel geschikt voor onderzoeksdoeleinden. ‘Het is natuurlijk niet heel chill als je steeds dieren moet immuniseren om antilichamen te winnen’, vertelt Alexander Nowak, bachelorstudent biomedische wetenschappen. ‘In plaats van de immuuncellen van alpaca’s te oogsten om antilichamen te selecteren, hebben we een screening systeem bedacht waarbij we gistcellen kunnen gebruiken in plaats van dierlijke cellen.’
Samen met acht andere bachelor- en masterstudenten doet Nowak namens Leiden mee aan iGEM, de International Genetically Engineered Machine competitie. Teams van universiteiten over de hele wereld nemen elk jaar deel aan de wedstrijd waarbij ze een biologisch systeem met een nieuwe toepassing bouwen.
Uithangbord
Nowak: ‘We voeren gistcellen eerst heel veel DNA-sequenties voor mogelijke antilichamen. Elke cel gaat vervolgens een variant van die antilichamen produceren.’ Gistcellen presenteren die antilichamen op de buitenkant van hun cel als uithangbord. Nu kunnen de antilichamen zich binden aan een zogeheten target, de stof die je daadwerkelijk wil onderzoeken. Die stof voeg je toe, en de cellen met het gewenste antilichaam klampen zich daaraan vast.
Om vervolgens in een zee aan gistcellen precies díe cellen te vinden die zijn gebonden, hebben de studenten iets slims bedacht. Naast het antilichaam voegen ze ook een lichtgevend eiwit toe. Als een gistcel met het goede antilichaam bindt aan zijn target, dooft daarbij het lichtgevende eiwit. Alle cellen zonder het juiste antilichaam binden niet aan het target en blijven licht geven. Met een automatische soorteermachine kun je alle lichtgevende cellen vervolgens scheiden van de gedoofde, waardoor je alleen de gewenste antilichamen overhoudt.
‘We hebben de afgelopen zomervakantie in het lab gewerkt om een proof of concept te maken’, vertelt Floortje van Ankeren, ook bachelorstudent biomedische wetenschappen. ‘Dat is gelukt. Alle losse stappen werken. We hebben het nog niet allemaal in een keer achter elkaar gedaan.’
Deze week presenteert het team hun bevindingen tijdens de internationale iGEM jamboree in Parijs, waar alle teams hun projecten presenteren. Van Ankeren: ‘We moeten een pitch houden van vijf minuten, en daarna kunnen de juryleden nog 25 minuten vragen stellen, aan alle leden. Het is dus belangrijk dat iedereen laat zien te snappen wat we hebben gedaan. Voor elk aspect van de wedstrijd is er wel een prijs. Wij gaan voor Best Entrepreneurship, Best Integrated Human Practices en Best Modelling. En natuurlijk de hoofdprijs.’ Nowak: ‘Vrijdag horen we of we daarvoor genomineerd zijn en dan moeten we zaterdag nog een laatste keer presenteren.’
Het team heeft er vertrouwen in. Een voorbereidende regionale bijeenkomst verliep al goed. Nowak: ‘De Benelux Jamboree was op 7 oktober in Eindhoven, en daar wonnen we Best Project.’
Het team wil niet alleen hoge ogen gooien op de jamboree, maar hoopt ook dat hun techniek de wetenschap verandert. Nowak: ‘Op dit moment zijn er maar drie medicijnen op de markt die dit type antilichamen gebruiken. Omdat ze zo moeilijk zijn om te maken en bovendien duur, worden ze alleen gebruikt voor heel zeldzame ziekten waar je echt geen andere opties voor hebt. Caplacizumab, een medicijn voor een stollingsziekte, kost ruim vierduizend euro per injectie in Nederland. Ze zouden veel meer toepassingen kunnen hebben, maar die potentie benutten we nog niet.’