31 oktober, 22.05 uur, NPO2

Medicijnen van morgen

Al het leven dat we kennen is opgebouwd uit eiwitten. In één cel zitten er al miljarden, in een mens een quadriljoen. Hoe gaat ons leven veranderen nu we deze eiwitten steeds beter begrijpen? Is dit het tijdperk van het proteoom?

Honderden miljoenen mensen zijn dit jaar ingeënt met mRNA vaccins zoals die van Pfizer/BioNTech en Moderna. Een vaccin dat het lichaam aanzet tot de productie van het spike-eiwit van het corona virus. Tien jaar geleden hadden we de technologie nog niet gehad om zo razendsnel een virus-eiwit in kaart te brengen en op basis daarvan een mRNA-vaccin te ontwerpen. En dit is nog maar het begin.

Het belang hiervan is gigantisch: de nieuwe kennis vormt een enorme verandering in al onze levens. Kennis over de biologie en hoe die op het meest fundamentele niveau werkt: het niveau van het “proteoom” - de miljarden eiwitten waar alle cellen van ons lichaam uit zijn opgebouwd. 

Staan we op de drempel van een nieuw tijdperk, nu we op het punt staan om de Eiwitcode te kraken? Niet meer het tijdperk van de genetics - maar dat van de proteomics?

VPRO Tegenlicht: 'Medicijnen van morgen '
31 oktober, 22.05 uur NPO2

over de uitzending

'Eiwitten zijn dat wat ons mens maakt'

lees meer over de uitzending

Toen we 18 jaar geleden het menselijk genoom decodeerden, dachten we veel geheimen van hoe het leven en de biologie werkt in één klap te kunnen ontsluiten. De werkelijkheid bleek complexer: DNA codeert mRNA, mRNA produceert eiwitten - en die eiwitten, die doen het echte werk. Eiwitten houden onze cellen en dus ons lichaam levend en gezond. Van die eiwitten bleken we eigenlijk nog heel weinig te weten: hoe ze werken, welke vorm ze hebben, en zelfs hoeveel verschillende soorten we in ons lichaam hebben. Toch is de kennis razendsnel gegroeid.

In zekere zin hebben we nog geluk gehad. Tien jaar geleden hadden we de technologie nog niet gehad om een virus-eiwit in kaart te brengen en op basis daarvan een mRNA vaccin te ontwerpen. Het is een indrukwekkende illustratie die ons laat zien dat we zijn voor het eerst in staat om het lichaam in principe elk mogelijke proteïne te laten produceren die we willen. 

We zijn allemaal meer gewend geraakt aan het regelmatiger testen van onszelf - nu nog vooral op eiwitten van het coronavirus, maar waarom straks niet op veel meer?

Regie: Rob van Hattum
Research: Arnout Arens 
Productie: Jeroen Beumer
Montage: Jeroen van den Berk
Camera: Pim Hawinkels, Martijn Cousijn, Jackó van ‘t Hof
Eindredactie: Doke Romeijn en Geert Rozinga

over de sprekers

John Moult
Professor Universiteit van Maryland

Albert Heck
Professor Universiteit Utrecht & directeur Hecklab

Ellen Zhong
Promovendus MIT Boston

Henry van den Bedem
Medicijnontwerper Atomwise

Andrea Maier
Internist & verouderings-onderzoeker

wie zijn deze sprekers?

John Moult

Professor Universiteit Maryland
<br/>


John Moult is hoogleraar moleculaire celbiologie en bio-informaticus aan de Universiteit van Maryland in de Verenigde Staten. Hier werkt hij met zijn John Moult’s Group aan het ontwikkelen van computermodellen van biologische systemen. Ze houden zich onder andere bezig met de constructie van eiwitfamilies, ontwikkeling van vouw-herkenning en bacteriële evolutie.

Kort gezegd is zijn levenswerk het doorgronden van de vele eiwitten die aanwezig zijn in onze cellen. Volgens Moult wisten we hier vijftig jaar geleden nog bijna niks over, maar is de kennis in de afgelopen jaren geëxplodeerd. In de afgelopen twintig jaar hebben wetenschappers ontdekt hoe het genoom eiwitten maakt en beïnvloedt. Er zal volgens Moult een generatie aan nieuwe tests komen gebaseerd op eiwitten, die we nu pas beginnen te ontdekken. 

‘DNA is eigenlijk maar een saai molecuul’

Albert Heck

Professor Universiteit Utrecht & directeur Hecklab

Albert Heck is hij wetenschapper en hoogleraar op het gebied van massaspectometrie en proteomica aan de Universiteit Utrecht. Hier is hij tevens is de directeur van Hecklab: een eiwitlaboratorium aan de Universiteit Utrecht. In dit lab wordt biomoleculaire massaspectometrie gebruikt: een techniek die gebruikt kan worden voor de identificatie van isotopen, moleculen en molecuulcomplexen. Zo kunnen eiwitten onder andere worden geïdentificeerd en geanalyseerd. Heck kreeg diverse onderscheidingen voor zijn werk, waaronder de Spinozapremie: de Nederlandse hoogste onderscheiding in de wetenschap.

Als Heck naar de toekomst van de eiwitgeneeskunde denkt, denkt hij aan schade voorkomen in plaats van genezen. Hij zou het geweldig vinden om medicijnen individueel te kunnen testen, door bijvoorbeeld dagelijks een druppeltje bloed of urine af te nemen en deze eiwitten te bestuderen. Zo kun je met eiwitkennis al na een dag of twee zien of een geneesmiddel aanslaat of niet.

'De snelheid waarmee dit gebeurt is voor ons bijna niet te geloven’

Ellen Zhong

Promovendus MIT Boston

Ellen Zhong is een Ph.D. student aan de MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab in Boston, Massachusetts. Sinds mei 2021 is ze tevens stagiair onderzoekswetenschapper bij DeepMind. De Amerikaanse studente vond een revolutionaire oplossing om bewegende eiwitten in beeld te brengen, de zogenoemde ‘ultrakoude elektronenmicroscoop’. Met deze techniek kun je moleculen bekijken op bijna atomair niveau.

Zhong slaagde erin om met behulp van kunstmatige intelligentie filmpjes te maken van hoe eiwitten bewegen. Ze legt uit dat eiwitten in feite grote bewegende systemen zijn. Als we beginnen te begrijpen hoe ze werken, kunnen we ook beginnen te begrijpen wat er misgaat bij ziektes. Volgens Zhong zal dit veel invloed hebben op de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.

‘Het is moeilijk een beeld te maken van eiwitten op atomair niveau’

Henry van den Bedem

Medicijnontwerper Atomwise

Henry van den Bedem is wiskundige bij Atomwise in San Francisco, California. Atomwise is een pre-klinisch farmaceutisch bedrijf die kunstmatige intelligentie gebruikt om nieuwe geneesmiddelen te ontdekken. Als wiskundige ontwikkelt van den Bedem methodes om alle informatie over eiwitten, ziektes en mogelijk passende medicijncomponenten te doorzoeken en met elkaar te combineren. 

Hij legt uit dat we de driedimensionale structuur van veel eiwitten kennen en dat we databases hebben van miljarden potentiële geneesmiddelen. De combinaties hiervan zijn gigantisch: er zijn meer mogelijkheden dan sterren in ons universum. Met kunstmatige intelligentie kunnen we dit slim benaderen en uit al die databases een handjevol potentiële kandidaten kiezen dat op een specifiek eiwit past. Dit is het begin van onze zoektocht naar nieuwe geneesmiddelen.

‘Onze techniek kan worden toegepast op allerlei soorten ziektes’

Andrea Maier

Internist & verouderingsonderzoeker

Andrea Maier is verouderingsonderzoeker en hoogleraar Gerontologie (ouderengeneeskunde) aan de Vrije Universiteit in Amsterdam en hoogleraar Interne geneeskunde en Geriatrie aan de Universiteit van Melbourne in Melbourne, Australië. Ze doet in Singapore onderzoek naar medicijnen die veroudering tegengaan.

Maier legt uit dat eiwitten ervoor zorgen dat functies vervuld worden in het lichaam. Een functionerend lichaam veroudert en veel van de ziektes die wij kennen ontstaan eigenlijk door eiwitveranderingen. Denk bijvoorbeeld aan Parkinson of Alzheimer, hiervan weten wij zeker dat deze ziektes komen door veranderingen in eiwit. Veroudering is dus absoluut een ‘eiwitprobleem’. Maier pakt veroudering aan als ziekte en wil zo de ziektes die door veroudering ontstaan als het ware remmen of uitstellen.

‘We kunnen de consequenties van veroudering vertragen en uiteindelijk terugdraaien’

meer lezen, zien & luisteren

Virus van morgen

bekijk de aflevering

Hoe ziet het virus van morgen eruit? En hoe kunnen we ons daarop voorbereiden? In een geglobaliseerde wereld zijn we kwetsbaar en is niemand onvindbaar voor het volgende virus. In VPRO Tegenlicht een gesprek met viroloog Ron Fouchier.

'De volgende stap is het personaliseren van medicijnen'

Dokteren met DNA

bekijk de aflevering

De nieuwe biotechnologie is daar: we kunnen nu met de nieuwe CRISPR-technologie letterlijk knippen en plakken in DNA. Er is een revolutionaire ontwikkeling gaande die grote gevolgen gaat hebben voor mens, plant en dier.

Dit moet je weten vóórdat je een DNA-test laat doen

lees het artikel

Ruim 26 miljoen mensen wereldwijd gingen je voor: je DNA laten testen was nog nooit zo goedkoop en makkelijk. Maar waar moet je op letten voordat je je kostbare gegevens deelt met een commercieel bedrijf?