“I-screen laat zien welke invloed darmbacteriën op geneesmiddelen hebben”

3 min leestijd

De bacteriën die in en op ons lichaam zitten, het microbioom, zijn belangrijk voor onze gezondheid. Zo speelt het darmmicrobioom een grote rol in de reactie op voedingsmiddelen en de werking van medicijnen. Met TNO’s i-screen kan in kaart worden gebracht hoe het darmmicrobioom omgaat met en reageert op verschillende stoffen en omstandigheden. In samenwerking met farmaceut Pfizer wordt i-screen verder getest en ontwikkeld.

Met i-screen (‘intestinal screening model’) kan gemakkelijk getest worden welke invloed voedingsmiddelen en geneesmiddelen op het darmmicrobioom hebben. Andersom kan ook de invloed van het microbioom op een medicijn of voedingsmiddel worden onderzocht. “I-screen is een in-vitro-systeem waarin menselijke darmbacteriën worden gekweekt”, vertelt microbioloog dr. Frank Schuren, senior scientist bij TNO en geestelijk vader van i-screen. “Daardoor bootst i-screen het menselijk darmmetabolisme – de omzettingen die voedsel en medicijnen in de darmen ondergaan – goed na. Het darmmicrobioom is bij elk individu anders en reageert ook anders. We kunnen verschillende populaties bacteriën in de i-screen opkweken, bijvoorbeeld van gezonde vrijwilligers of juist van mensen met een bepaalde ziekte. Zo kunnen we de verschillen in de darmflora van verschillende groepen en hun werking onderzoeken. Bovendien kan i-screen worden blootgesteld aan verschillende omstandigheden tegelijkertijd, wat een kosteneffectieve screening mogelijk maakt.”

“Met i-screen kunnen metabolieten al eerder – voor de klinische studies – worden geïdentificeerd. En daarmee kan het ontwikkelproces worden versneld”

Belang voor medicijnontwikkeling

“Een van de dingen die we onderzoeken is of geneesmiddelen door darmbacteriën worden gemetaboliseerd, oftewel omgezet worden in al dan niet de gewenste stoffen (metabolieten). Dat is ook zeer interessant voor farmaceutische bedrijven bij de ontwikkeling van medicijnen”, legt Steven Erpelinck, senior business developer Predictive Health Technologies bij TNO, uit. Wanneer een kandidaat geneesmiddel is geselecteerd, zijn uitgebreide in-vitro- en klinische studies nodig om het metabolisme, de veiligheid en werkzaamheid aan te tonen voordat het middel op de markt kan komen. Er is steeds meer bewijs dat darmbacteriën betrokken zijn bij de transformatie van geneesmiddelen en daarmee de farmacokinetiek – wat er met een geneesmiddel in het lichaam gebeurt – en dus de werkzaamheid en veiligheid beïnvloeden. “I-screen kan snel aantonen of geneesmiddelen worden gemetaboliseerd en bovendien kunnen onbekende humane metabolieten worden geïdentificeerd”, vertelt Irene Nooijen, die projectleider is bij TNO en zich met de operationele kant bezighoudt. “Tot nu toe worden humane metabolieten tijdens een vergevorderd stadium van het testproces van nieuwe geneesmiddelen (fase II of III klinische studies) geïdentificeerd. Met i-screen kunnen metabolieten al eerder – voor de klinische studies – worden geïdentificeerd. En daarmee kan het ontwikkelproces worden versneld.”

“Dit soort samenwerkingen leiden tot technische innovatie waar iedereen baat bij heeft. Ook andere bedrijven staan vrij gebruik te maken van deze methode”

Interessant voor farmaceut

TNO voert in samenwerking met Pfizer testen met i-screen uit. “De interesse in de i-screen is tijdens een meeting bij Pfizer in Groton (VS) ontstaan. Scott Obach van Pfizer was een van de aanwezigen en toonde na de meeting interesse. Op basis daarvan hebben we een pilotstudie met i-screen uitgevoerd. Vervolgens zijn we samen een tiental bekende geneesmiddelen gaan analyseren met i-screen. Daar kwamen interessante resultaten uit en het bevestigde de werking van het systeem”, aldus Erpelinck. “Dat i-screen kan laten zien wat darmbacteriën met geneesmiddelen doen, is heel innovatief en interessant voor ons als farmaceutisch bedrijf. Het is een mooie methode, die ons kan helpen met problemen die we hebben met betrekking tot het metabolisme van geneesmiddelen. Het is fijn om samen te werken met het team van TNO, dat veel kennis en ervaring heeft op dit gebied”, vindt Obach, die bij de drugmetabolismegroep van Pfizer werkt en specialist is op het gebied van geneesmiddelmetabolisme. “De samenwerking verloopt heel prettig, zowel op wetenschappelijk als persoonlijk vlak”, beaamt Erpelinck.

Onderzoeksprojecten naar medicijnen vergemakkelijken

Volgens Obach kan de i-screen een belangrijke rol gaan spelen in het ontwikkelingsproces van nieuwe medicijnen. “Misschien kan het zelfs al tijdens ‘drug design’ of ‘drug discovery’ worden ingezet om te verifiëren hoe een middel zich in ons lichaam zal gedragen. Dat zou kunnen resulteren in het verkrijgen van belangrijke kennis die onderzoeksprojecten naar medicijnen kan vergemakkelijken en kan ons helpen de waarnemingen te verklaren die we zien in humaan medicijnmetabolisme”, denkt Obach, die meerwaarde ziet in de samenwerking tussen farmaceutische bedrijven en partijen als TNO. “Dit soort samenwerkingen leiden tot technische innovatie waar iedereen baat bij heeft. Ook andere bedrijven staan vrij gebruik te maken van deze methode. Dat zou juist fijn zijn. Hoe meer partijen meewerken, hoe sneller en beter de methode zich ontwikkelt en hoe goedkoper het wordt.” Nooijen: “De samenwerking met Pfizer is een win-winsituatie. We helpen Pfizer verder en kunnen het systeem verder ontwikkelen.”

“I-screen kan worden blootgesteld aan verschillende omstandigheden tegelijkertijd, wat een kosteneffectieve screening mogelijk maakt”

Toekomst

Op dit moment is i-screen een kwalitatief model. “We kunnen zien of een stof wel of niet in metabolieten wordt omgezet. Maar in de toekomst kunnen we wellicht ook wat gaan vertellen over hoe snel en hoeveel van een geneesmiddel wordt omgezet. In een volgende stap willen we dus graag ook naar de kinetiek kijken”, legt Nooijen uit. Naast kwantitatief meten denkt Obach dat een koppeling van de i-screen met NMR-spectometrie (‘Nuclear Magnetic Resonance’) van meerwaarde kan zijn. NMR kan, in tegenstelling tot de nu gebruikte massaspectometrie (MS), gedetailleerde informatie geven over de structuur van de gevonden metabolieten.

Embed caption here
contactpersoon
erpelinck_steven_700.jpg
Steven Erpelinck BSc. MBA Locatie Leiden - Sch + Page 1 Locatie: Locatie Zeist
e-mail
nieuws
evenementen
lees ook
vacatures
aandachtsgebieden
  • Gezond leven