De uit Madagascar afkomstige geneeskrachtige plant Catharanthus roseus maakt vinblastine en vincristine aan. Die stoffen remmen specifiek de groei van kankercellen, terwijl gewone lichaamscellen er geen noemenswaardige last van hebben, zegt plantenfysioloog Sander van der Krol. Jammer alleen dat de maagdenpalm hele lage concentraties van deze stoffen bevat. En ze zijn erg lastig synthetisch na te maken vanwege hun complexe moleculaire structuur.
Zijn Chinese promovendus Lemeng Dong wilde daarom achterhalen of andere planten het medicijn in grote hoeveelheden konden maken. Ze richtte zich daarbij op de productie van strictosidine, de grondstof voor het medicijn. Bij het begin van haar onderzoek waren 6 van de 12 genen die nodig zijn voor de productie van deze grondstof bekend. Met partners in het EU-project Smartcell isoleerde ze de zes ontbrekende genen uit C. roseus.
Nu ze alle genen had die een rol speelden bij de biosynthese van het kankermedicijn, plaatste ze deze genen in een tabaksplant om na te gaan of deze plant het medicijn ook kon aanmaken. Maar dat bleek tegen te vallen. Weliswaar zorgden de genen ervoor dat alle processtappen werden uitgevoerd, maar de tussenverbindingen werden door de tabaksplant herkend als ‘niet van mij’, geïnactiveerd en afgevoerd naar de afvalbak van de plantencellen. ‘Als we een mengsel met de vijftien genen in het plantenblad injecteren en tussentijdse verbindingen blijven injecteren, dan wordt de stof wel aangemaakt’, zegt Van der Krol.
‘Maar de grote kunst wordt nu om de afweerreacties van de plant uit te schakelen.’ Als dat lukt, dan kan de tabaksplant het medicijn in grote hoeveelheden aanmaken. Berekeningen laten zien dat de potentiele hoeveelheid medicijn een factor 5000 hoger kan zijn dan in Catharanthus roseus. Dat is interessant nieuws voor de farmaceutische industrie.
Van der Krol had gehoopt dat het onderzoek van Dong het tijdschrift Nature ging halen. ‘Tijdens haar onderzoek werd één van de twaalf genen die betrokken zijn bij de aanmaak van het medicijn opgehelderd door een andere onderzoeker. Dat leidde tot een Nature-publicatie. Dong en haar partners hebben alle betrokken genen gevonden en ook nog eens de hele biosynthese route tot expressie gebracht in tabak. Helaas werd Dong’s artikel afgewezen door Nature. Het komt nu in Nature Communications en daar zijn we ook blij mee.’
Lemeng Dong promoveert op 7 maart bij Richard Immink, buitengewoon hoogleraar Plantenfysiologie van bloembollen