Antistoffen tegen reumamedicijn adalimumab uit bloed van patiënten nagemaakt

De Biologicalsgroep van de afdeling Immunopathologie kloneerde antistoffen tegen het reumamedicijn adalimumab uit immuuncellen van patiënten. De onderzoekers ontdekten dat al die antistoffen verschillend zijn. De Journal of Biological Chemistry riep hun artikel uit tot Paper of the Week.

De onderzoekers gingen aan de slag met bloed van twee reumapatiënten die behandeld werden met adalimumab, en daar antistoffen tegen maakten. “Om de eigenschappen van de afzonderlijke antistoffen die patiënten tegen adalimumab maken te bestuderen, wilden we die antistoffen kloneren”, vertelt groepsleider Theo Rispens. “Daarvoor moesten we de juiste antistof-producerende witte bloedcellen te pakken krijgen. We haalden RNA uit die cellen en zetten dat om in DNA. Vervolgens stopten we dat in kweekcellen en lieten die de patiëntenantistoffen namaken”.

Verschillende sleutels die allemaal passen

Eerdere proeven wezen uit dat alle antistoffen die patiënten tegen adalimumab maken, de werking van het geneesmiddel teniet deden. De antistoffen blokkeerden de binding van adalimumab aan het ontstekingseiwit TNF. Rispens en zijn groep vroegen zich af of die antistoffen in het bloed van patiënten allemaal hetzelfde waren. Uit het bloed van de twee patiënten kloneerden de onderzoekers in totaal zestien antistoffen. Deze bleken allemaal een heel verschillende structuur te hebben: “De patiëntenantistoffen en adalimumab passen als een sleutel en een slot op elkaar”, legt Rispens uit. “Uit de DNA-volgorde van de zestien antistoffen konden we aflezen dat al die antistoffen een verschillende genetische basis hebben. Alsof verschillende sleutelfabrieken totaal verschillende sleutels maken met hun eigen combinatie van tandjes, die toch allemaal op het slot passen, namelijk op die plek waar adalimumab aan TNF bindt.”

Hot Spot

“We wilden daarnaast weten of we binnen dat stukje op adalimumab dat aan TNF bindt een “Hot Spot” konden aanwijzen, een superopvallend stukje op het molecuul dat het immuunsysteem alarmeert, en waar alle patiëntenantistoffen aan binden”, gaat Rispens verder. “Dan zou het wellicht mogelijk zijn om een adalimumab-achtig molecuul te ontwerpen dat in geen enkele patiënt afweer opwekt. Daarvoor zijn we aan het slot gaan rommelen, we hebben kleine veranderingen aangebracht aan adalimumab”. De wetenschappers maakten een hele set varianten, allemaal met een kleine wijziging in de aminozuursamenstelling van het eiwit. Die veranderingen waren heel subtiel, zonder de werkzaamheid, de binding aan TNF te verstoren.

“Wat bleek nu,” zegt Rispens, “al die verschillende patiëntenantistoffen binden weliswaar heel dicht bij elkaar, maar toch net anders aan adalimumab. Waarbij ze wel allemaal de binding aan TNF verstoren. Die ene Hot Spot bestaat dus niet. Binnen het stukje van adalimumab dat aan TNF bindt zijn diverse Hot Spots, die deels zelfs met elkaar overlappen. Om in de toekomst een therapeutische antistof te ontwerpen zonder Hot Spot, is dus geen eenvoudige klus.”