Garneer een dendrimeer met boronzuren en je hebt een ‘chemische octopus’ die vrijwel alle glycoproteïnes uit een monster vist. Inclusief de zeldzame exemplaren die onzichtbare beginstadia van kanker kunnen verraden, claimen Ronghu Wu en collega’s van Georgia Tech in Nature Communications.

Zulke boronzuren zijn organische derivaten van boorzuur, die zich covalent kunnen binden aan de suikerketens (glycanen) waaraan glycoproteïnes hun naam ontlenen. Boronzuren worden daarom vaak gebruikt om glycoproteïnes af te scheiden uit een monster, zodat je ze in geconcentreerde vorm kunt identificeren met behulp van massaspectrometrie (MS). Maar die binding is in de praktijk niet overdreven sterk. Van minder vaak voorkomende glycoproteïnen vang je er nog steeds onvoldoende om het MS-signaal boven de achtergrondruis te laten uitkomen.

Om te beginnen hebben Wu en collega’s nu vijf verschillende boronzuren vergeleken, om vast te stellen welke het sterkste bindt. Ze kwamen uit op benzoboroxol, een ringstructuur die wel vaker voor dit doel wordt gebruikt.

Vervolgens kweekten ze dendrimeren, sterk vertakte polymeren met een boomvormige structuur, op magnetische parels die je na afloop gemakkelijk uit je monster kunt verwijderen. Daarbij bevestigden ze benzoboroxolen aan zo veel mogelijk uitlopers van die dendrimeren. Zie de afbeelding.

Het gemiddelde glycoproteïne bezit een groot aantal suikerketens, en het idee is uiteraard dat het dendrimeer er een aantal tegelijk bindt en zo veel meer ‘grip’ op dat proteïne krijgt. Daarbij helpt het als het dendrimeer een beetje flexibel is.

De onderzoekers hebben het onder meer uitgeprobeerd met lysaat van menselijke cellen, en concluderen dat het werkt. Je vindt inderdaad veel meer verschillende glycoproteïnes dan je met klassieke methodes zou aantreffen.

Over de vraag of het ook daadwerkelijk voldoende is om zeer zeldzame kanker-biomarkers te herkennen, doen ze overigens nog geen uitspraak.

bron: Georgia Institute of Technology