Chip test tal van medicijnen én nanodeeltjes

| Paul de Kuyper

UT-promovendus Verena Stimberg heeft een chip ontwikkeld om de werking van medicijnen te testen, én de giftigheid van nano-deeltjes. Dankzij een kunstmatig celmembraan met ionenkanaaltjes kun je met de chip onderzoek doen naar ziekten als diabetes, parkinson, astma en taaislijmziekte.

Photo by: Jennifer Hejna
Hoe werkt deze chip?

‘Ik heb een kunstmatig celmembraan gemaakt met daarin ionenkanaaltjes met poriën die minder dan een nanometer groot zijn. Deze kanaaltjes zijn van groot belang voor de huishouding van een menselijke cel. Ze laten voedingsstoffen naar binnen en voeren afvalstoffen af.

Bij veel ziekten spelen die ionenkanaaltjes een grote rol. Als in een longcel bijvoorbeeld het kanaal dat chloride-ionen afvoert niet werkt, krijg je een slijmlaag op je longen. Dat is een van de kenmerken van taaislijmziekte. Met deze chip kun je dat proces bestuderen en vervolgens kun je testen of het toedienen van medicijnen de werking van de ionenkanalen verbetert.’

Voor welke ziekten is de chip geschikt?

‘Eigenlijk alle ziekten waarbij ionenkanalen een rol spelen en dat zijn er heel veel. Bijvoorbeeld taaislijmziekte, kanker, parkinson, depressie, schizofrenie, epilepsie, Multiple Sclerose, diabetes, astma, hartritmestoornissen, nierstenen, de ziekte van Crohn en osteoporose.

Ik heb de werking van de chip met modeleiwitten aangetoond. Om deze ziekten te onderzoeken moet je echte eiwitten in het celmembraan zien te krijgen. Dat heb ik nog niet aangetoond, maar het is in principe wel mogelijk.

Een heel belangrijke toepassing is ook het testen of medicijnen hartritmestoornissen veroorzaken. In het verleden bleken bepaalde geneesmiddelen ernstige problemen te veroorzaken doordat ze ionenkanaaltjes in het hart beïnvloeden. Tegenwoordig moet elk medicijn hierop getest worden. Dat kan met deze chip.’

De chip kan ook gebruikt worden om te testen hoe nanodeeltjes zich in het lichaam gedragen. Hoe zit dat?

‘Nanodeeltjes hebben veel verschillende eigenschappen die we niet kennen. Je kunt nog niet testen wat die in een lichaam doen. Wat wel kan is kijken of ze door ionenkanaaltjes of via een andere manier een celmembraan binnen kunnen komen . Om in onze organen te komen, moet een nanodeeltje namelijk eerst een membraan binnen.

Houdt het celmembraan bepaalde nanodeeltjes buiten dan is dat nog geen garantie dat die deeltjes veilig zijn, maar het is wel een eerste aanwijzing. Je kunt op basis hiervan een betere keuze maken welke nanodeeltjes je wilt testen op dieren. Dat leidt tot minder dierproeven.’

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.