Miljard jaar oud oer-eiwit weer tot leven gewekt

Een soort Jurassic Park onder de microscoop: Amerikaanse laboranten hebben een eiwit gemaakt dat al honderden miljoenen jaren niet meer voorkomt op aarde. Het stofje zat diep in de prehistorie in de cellen van de gemeenschappelijke voorouder van alle nu levende dieren, planten en mensen.

Beeld thinkstock

De wetenschappers maakten het eiwit zoals je ook een monster van Frankenstein maakt, door de juiste onderdelen aan elkaar te klikken. Eng of gevaarlijk is het eiwit echter niet: het is zomaar een van de talloze moleculaire radertjes waaruit cellen bestaan - zij het een radertje dat al ongeveer een miljard jaar geleden niet meer voorkomt op aarde.

'We noemen hem ook wel de Jurassic Park onder de eiwitten', zegt aan de telefoon onderzoeksleider Dorothee Kern van de Brandeis University in de VS. 'Dit eiwit zat ruwweg een miljard jaar geleden in een zeer primitief organisme. Een levend wezen, dat nog maar uit één cel bestond. Maar hij bevond zich wel op de tak van het leven die zou leiden naar al het meercellige leven.'

Het eiwit, in laboratoriumtaal aangeduid als ANC-AS, is de verre voorouder van een groep eiwitten genaamd 'kinases'. De laboranten moesten het oereiwit weer tot leven wekken om te begrijpen waarom van de hedendaagse kinases er sommige wel, en sommige niet op kankermedicijnen reageren.

Kanker

Kinases zwengelen in het lichaam allerlei processen aan, doordat ze energierijke fosforatomen doorgeven aan andere levensmoleculen. Sommige kinases kunnen echter ontsporen en kanker veroorzaken: vandaar de wetenschappelijke belangstelling.

Bij Kerns onderzoek draait het om twee nauw aan elkaar verwante kinases: ééntje die bij onder meer leukemie op hol is geslagen, en één die een rol speelt bij ongeveer de helft van alle long-, darm-, lever en alvleesklierkankers. Hoewel het leukemie-eiwit in toom is te houden met het middel Glivec, reageert de andere kinase daar nauwelijks op. En dat is raar, schrijven de wetenschappers in Science, omdat de twee stoffen bijna identiek aan elkaar zijn.

Tijd dus om de laatste gemeenschappelijke over-over-overgrootvader van de twee eiwitten tot leven te wekken, om te kijken hoe het daar zat. Daartoe vergeleken de wetenschappers 76 hedendaagse kinases met elkaar en redeneerden terug - ongeveer zoals je door een gerestaureerd pand goed te bestuderen beredeneert hoe het originele gebouw eruit moet hebben gezien.

Goed teken

Dat origineel programmeerden ze met moderne laboratoriumtechnieken in dna, zetten het in een levende bacterie, en lieten zo het oereiwit tot 'leven' komen. 'Het eiwit was al meteen zo actief dat het de bacteriën waarin we het kweekten doodde', vertelt Kern. 'Dat was een goed teken: het eiwit werkte.'

Door het miljard jaar oude eiwit te bestuderen snappen de onderzoekers nu in detail waarom het kankermedicijn Glivec wel op de ene maar niet op de andere kinase inwerkt. Aan de eiwitten zit een soort haakje waarachter Glivec moet blijven steken. Bij het leukemie-eiwit is dat haakje steeds steviger geworden; bij het tweelingeiwit zit het haakje juist iets gedraaid. Uiteindelijk komt dat doordat er verderop in het eiwit 15 moleculaire scharniertjes een klein beetje anders zitten. 'Dat is nieuw', zegt Kern. 'Je kunt nu in principe op zoek gaan naar moleculen die wel aan het eiwit binden.'

Het is nu voor het eerst dat de techniek een concrete toepassing krijgt, zegt Kern. Momenteel probeert haar lab ook andere eiwitten uit de oertijd te reconstrueren, om meer begrip te krijgen van de hedendaagse exemplaren. 'Dit is een enorm krachtige techniek. We zijn een heel nieuw avontuur aangegaan.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden