Algen kunnen zo ongeveer elk therapeutisch eiwit produceren dat je bedenken kunt. Zelfs fusie-eiwitten die uit meerdere domeinen bestaan en die in de natuur niet eens voorkomen. En in grotere hoeveeheden en tegen veel lagere kosten dat je ooit zal lukken met kweekjes van zoogdiercellen, melden onderzoekers van de UC San Diego.

In PNAS meldt de groep van prof. Stephen Mayfield deze week de synthese van een complex eiwit met twee domeinen. Eén daarvan functioneert als antilichaam en bndt zich aan een eiwit van zogeheten B-cellen, het andere is een exotoxine uit Pseudomonas aeruginosa dat die B-cel vervolgens doodt.

Nu worden zulke fusie-eiwitten nog gemaakt door eerst het antilichaam te kweken in gemodificeerde Chinese hamster-eierstokcellen. Het toxine kun je er pas aanhangen nadat je het antilichaam uit het kweekje hebt geïsoleerd, omdat hamstercellen er zelf ook slecht tegen kunnen.

Het is Mayfield nu gelukt om dat eiwit in eén keer te laten produceren door de groene alg Chlamydomonas reinhardtii. Die is van zichzelf een eukaryoot, net als die hamsters, en kan als zodanig evenmin tegen het toxine. Maar hij ontleent zijn groene kleur aan chloroplasten die ooit zelfstandige bacteriën zijn geweest. Die hebben nog steeds hun eigen DNA en eiwitsynthese-mechanisme, en ze zijn nog net voldoende bacterie (prokaryoot dus) gebleven om ongevoelig te zijn voor het toxine. Maar om de een of andere reden zijn ze wel veel handiger in het opvouwen van peptideketens tot eiwitten dan bacteriën plegen te zijn.

Kortom: ze zijn de ideale producent voor het fusie-eiwit. Je hoeft alleen maar de complete DNA-code in de chloroplasten te monteren. Tot Mayfields niet geringe verbazing blijken de fusie-eiwitmolecuul voor 100 procent in de chloroplasten te blijven zitten, zodat de algen er inderdaad niet door worden vergiftigd.

En het fusie-eiwit werkt: in labmuizen valt het inderdaad gericht tumoren aan.

Het is lang niet het eerste therapeutische eiwit dat ze in San Diego door algen hebben laten maken, maar wel het meest complexe. De groep rekent er inmiddels vast op dat je élk eiwit op deze manier kunt maken, ook fusie-eiwitten die uit veel meer dan twee domeinen bestaan en die combinaties van functies vertonen die tot nu toe ondenkbaar waren.

Mayfield droomt er zelfs van dat je die domeinen naar wens aan elkaar kunt hangen, en dat geneeskunde een kwestie wordt van het uit de lade trekken van de code voor een eiwit dat de gewenste cellen opzoekt plus de code voor een domein dat die cellen op de gewenste wijze manipuleert, waarna je de combinatie in een alg zet.

bron: UCSD