Zee-apotheek
Pillen uit de oceaan

- Zoom
- De ‘modderhapper’ die Fenical gebruikte om monsters uit het sediment op de zeebodem te nemen. Het apparaat kan worden neergelaten vanaf een betrekkelijk kleine boot, en dankzij een lange stalen kabel tot 3600 meter diepte afzakken (foto William Fenical).
Een groep bacteriën uit de modder van de diepzee lijkt uitstekend in staat om woekerende kankercellen lam te leggen. Ook voor de bestrijding van ziekteverwekkende schimmels en microben kunnen ze misschien worden ingezet. De zee zal op termijn tot een groot farmaceutisch bedrijf uitgroeien.
Nee, je kunt niet zeggen dat het eerste schot meteen ook raak was. Al bijna tien jaar zoekt chemicus en zeebioloog William Fenical in de oceanen naar micro-organismen die van nature bruikbare producten produceren. Veel van die tijd ging zitten in het bedenken en bouwen van een apparaat dat vanaf een relatief klein schip happen uit de modder op de zeebodem kan nemen. Toen dat twee jaar geleden getest was, verzamelden Fenical en zijn collega’s sediment bij onder meer de Bahama’s en in de Rode Zee. Onlangs maakten ze bekend dat daar een potentieel geneesmiddel tegen infecties en sommige vormen van kanker in schuil gaat. Fenical, werkzaam bij het Scripps Instituut voor Oceanografie in het Amerikaanse La Jolla, heeft al octrooi op het middel gekregen.
In de modder ontdekte Fenicals grote hoeveelheden bacteriën. Wat volgde was saai laboratoriumwerk, waarin stukjes genetisch materiaal van de organismen werd vergeleken met het DNA van landbacteriën. Leuk werd het, zegt Fenical, toen uit de analyse bleek dat er in de oceaanmodder een onbekend geslacht van de bekende bacteriestam actinomyceten aanwezig was. Al decennia zijn de soorten van die stam die op land leven, belangrijke leveranciers van antibiotica. En omdat ziekteverwekkende bacteriën in toenemende mate ongevoelig worden voor antibiotica, is Fenicals ontdekking erg interessant voor de farmaceutische industrie.
De onderzoekers noemen het nieuwe zeebacteriegeslacht Salinospora, en ze testten het mogelijk heilzame effect van honderd soorten die ze in de modder vonden. Vijfendertig daarvan bleken in meer of mindere mate dodelijk voor ziekteverwekkende bacteriën en schimmels. Maar Fenical is nog dieper onder de indruk van wat de soorten in gekweekte kankercellen doen: tachtig van de honderd remden de woekerende celgroei af. “Nooit eerder is er in een enkele groep organismen zo veel biologische activiteit waargenomen,” zegt hij in een persbericht van zijn instituut.
Het octrooi dat is verleend geldt onder meer voor de stof ‘Salinosporamide A’, dat uit een van de bacteriën afkomstig is. De molecuulstructuur van de stof lijkt sterk op die van omuralide, een middel dat van een landexemplaar van de actinomyceten wordt gemaakt, en dat andere onderzoekers ‘veelbelovend’ noemen tegen kanker. Omuralide is in staat om bepaalde kluwen van enzymen stil te leggen, de zogeheten proteasen. Die doen normaal dienst als een soort vuilnismannetjes die binnen de cel overbodig geworden eiwitten opruimen. Als dat niet gebeurt, hoopt het afval zich op, en gaat de cel uiteindelijk dood.
Woekerende kankercellen maken dan ook grote hoeveelheden proteasen aan, omdat ze erg veel eiwitafval produceren. Er worden momenteel verschillende klinische testen uitgevoerd die duidelijk moeten maken hoe middelen als omuralide de kankercellen in hun eigen afval kunnen laten stikken. Fenical wil die testen ook gaan doen met ‘zijn’ Salinosporamide A. Op grond van zijn onderzoek aan menselijke kankercellen in kweekbakjes, verwacht hij onder meer succes voor de bestrijding van borst- en dikke-darmkanker.
De zee, zo stelt Fenical, is een enorm en onbekend ecosysteem, met talloze levende wezens waar de mens geen weet van heeft. Van alleen al de Salinaspora’s zitten soms tienduizend exemplaren in een kubieke centimeter zeemodder, en uit bodemmonsters uit vijf oceanen zijn er nu zo’n 5000 stammen van het geslacht geïsoleerd. Elk van hen kan in principe heilzame stoffen maken, net als de zee-organismen die nog ontdekt zullen gaan worden. “Deze ontdekkingen krijgen rechtstreekse gevolgen voor het toekomstige onderzoek naar nieuwe antibiotica,” aldus Fenical. “Ze laten zien hoeveel moeite we moeten steken in het verdere onderzoek in de oceanen.”
Marc Koenen
Tracy J. Mincer et. al.: Widespread and Persistent Populations of a Major New Marine Actinomycete Taxon in Ocean Sediments. In: Applied and Environmental Microbiology, vol. 68, p. 5005 (oktober 2002).
Robert H. Feling et. al.: Salinosporamide A: A Highly Cytotoxic Proteasome Inhibitor from a Novel Microbial Source, a Marine Bacterium of the New Genus Salinospora. In: Angewandte Chemie, vol. 115, p. 369 (20 januari 2003).