Gistcel geeft de jetset zijn uitgestreken gezicht

Menselijk collageen, een eiwit dat onder meer bij plastische chirurgie wordt gebruikt, is uiterst duur. Genetische manipulatie maakt een productiewijze mogelijk die in elk geval diervriendelijk is....

RIK NIJLAND

EEN ONDERZOEKSGROEP van het instituut ATO-DLO in Wageningen wil met behulp van gemanipuleerde gistcellen het menselijk eiwit collageen, het belangrijkste bestanddeel van bindweefsel, gaan maken. Dat klinkt niet erg bijzonder, want al sinds jaar en dag zijn biotechnologen dol op eiwitten.

Meestal richten ze zich echter op enzymen, een groep eiwitten die een belangrijke rol speelt in de stofwisseling. Insuline is zo'n eiwit, of alfa-glucosidase; producten die in het chemisch lab niet, of heel moeilijk zijn te maken.

Voor de productie van insuline - tegen suikerziekte - worden daarom al jaren gemanipuleerde bacteriën ingezet. Alfa-glucosidase, door het Leidse biofarmaceutische bedrijf Pharming geproduceerd met behulp van konijnen, wordt momenteel getest op patiënten met de ziekte van Pompe.

Veel minder geïnteresseerd is de industrie in zogeheten structuureiwitten, massaproducten in vergelijking met de enzymen. Zijde is zo'n stof, of keratine, basisstoffen waaruit grote delen van het lichaam, of lichaamsproducten, zijn opgebouwd.

Zijde klinkt dan wel als een prijzig product, maar voor de meeste van deze structuureiwitten haalt de bioindustrie haar neus op vanwege het beperkte gewin, vaak maar een paar tientjes per kilo. Menselijk collageen vormt daarop een uitzondering. De vooruitzichten voor dat eiwit zijn financieel juist erg verlokkend. Het wordt nu in slechts uiterst kleine hoeveelheden gewonnen uit placenta's, maar de belangstelling ervoor is zo groot, met name vanuit de medische wereld, dat er miljoenen guldens per kilo voor worden betaald.

Belangstellenden voor zo'n lucratieve stof zijn er dan ook volop. Pharming bijvoorbeeld, probeert het te winnen uit de melk van genetisch gemanipuleerde koeien. Andere onderzoeksgroepen mikken op kweken van insecten- of zoogdiercellen om de stof te maken.

Anderhalf jaar geleden is ATO-DLO begonnen met onderzoek om menselijk collageen type I te maken met behulp van gistcellen. Eind november worden de resulaten van promovendus drs. Eric de Bruin en zijn begeleider dr. Frits de Wolf gepresenteerd tijdens een groot congres in Vlaardingen over gist als fabriek. Het komt erop neer dat ATO-DLO nog niet in staat is collageen uit gist te maken.

Finse collega's daarentegen maakten een jaar geleden bekend dat zij er wél in waren geslaagd gemanipuleerde gistcellen te gebruiken voor de productie van menselijk collageen - zij het een andere soort, namelijk type III. Hoewel de oogst uiterst klein was, is daarmee de wetenschappelijke primeur al vergeven, en mogelijk ook de kans op een lucratief octrooi.

Toch zijn niet alle strategieën van ATO-DLO om zich te richten op de productie van een stuctuureiwit, overbodig geworden. Het instituut werkt ook veel met biopolymeren - zeg maar afbreekbare plastics - en collageen is een soort polymeer-eiwit, een herhaling van steeds dezelfde bouwstenen, aminozuren in dit geval.

'Op termijn hopen we natuurlijk ook dat we collageen kunnen maken. Dat is hoe dan ook een lucratief product, bijvoorbeeld voor het coaten van implantaten, voor huidtransplantaten, en in de plastische chirurgie. Nu wordt er nog veel gebruik gemaakt van rundercollageen, maar sinds de BSE-crisis is men daar minder happig op', aldus De Wolf.

De Wageningse onderzoekers zochten daarom naar een potentiële producent van menselijk collageen. Al snel, aldus De Wolf, bleek dat een bacterie een dergelijke klus niet aankan.

Gistcellen zijn, gezien de Finse resultaten, waarschijnlijk wel geschikt. Die hebben bovendien een grote staat van dienst voor het produceren van allerhande stoffen op commerciële schaal. 'We maken gebruik van een menselijk genconstruct dat we van een Amerikaanse onderzoekgsgroep hebben gekregen. Daar zit ook een deel in dat regelt dat de gistcel het gevormde collageen uitstoot in het omliggende medium', aldus De Bruin.

Het genconstruct is eigenlijk een soort samenvatting van het werkelijke gen. Het bevat slechts eentiende van de hoeveelheid DNA van het gen. In het lichaam wordt die samenvatting al door het zogeheten boodschapper-RNA gemaakt, alle overbodige informatie wordt eruit gegooid. De biotechnologen maken een kopie van dat boodschapper-RNA en zetten die in de gistcel.

In Wageningen zijn voorlopig nog slechts delen van het genconsruct ingebouwd, een voorbereidende fase die met succes is afgerond. Binnenkort willen De Bruin en De Wolf dan ook het hele construct inbouwen. Dan pas zal blijken hoe succesvol de Wageningse aanpak is.

Hoewel er een menselijk genconstruct wordt gebruikt, zal het gevormde collageen toch nog iets afwijken van echt menselijk collageen. Datzelfde geldt overigens voor productiemethoden van collageen in koeien of in insectencellen.

Welk collageen uiteindelijk het meest lijkt op echt menselijk collageen, is van groot belang voor het succes van de betreffende productiewijze. De Wolf: 'Maar natuurlijk is ook de mate waarin de gistcellen collageen produceren en daarmee de kostprijs, ook belangrijk. Bovendien speelt de acceptatie door het publiek een rol.'

Bij Pharming speelde dat een aantal jaar geleden een rol toen het bedrijf een contract afsloot met het Amerikaanse bedrijf Collagen. Waren er geen andere methoden dan met gemanipuleerde koeien om de Amerikaanse jetset van zijn rimpels te verlossen? ATO-DLO probeert te bewijzen dat die er zijn.

Rik Nijland

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden