Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Eredoctoraat Universiteit Leiden voor Chemisch Bioloog Herbert Waldmann

De chemisch bioloog Herbert Waldmann (Max Planck Institute of Molecular Physiology, Dortmund, Duitsland) krijgt een eredoctoraat van de Universiteit Leiden. Hij krijgt dit voor zijn pionierende werk op het gebied van de chemische biologie en zijn gezaghebbende visie op de rol van dit vakgebied op medicinaal chemisch en biomedisch onderzoek.

Opkomst van geneesmiddelenonderzoek in de moderne tijd

Eén van de grote verworvenheden van de 20e eeuw is de opkomst van de moderne geneeskunde. Voor het eerst in de geschiedenis was de mensheid in staat grote volksziektes te bestrijden. Chemische verbindingen werden geïdentificeerd, met name uit natuurlijke bron, waarmee effectief verschillende tot dan toe dodelijke infectieziektes konden worden bestreden. Dit vroege succes leidde tot het ontstaan van de farmaceutische industrie als nieuwe en zeer succesvolle bedrijfstak. Naast infectieziektes werd in toenemende mate onderzoek, echter met wisselend succes, gedaan aan uiteenlopende ziektes als kanker en erfelijke aandoeningen.

Stagnatie van geneesmiddelenonderzoek

In de jaren 80 van de vorige eeuw bleek de pijplijn van nieuwe medicijnen op te drogen, een situatie die tot op de dag van vandaag aanhoudt. Het laaghangende fruit was geoogst en medicijnen voor verschillende tumoren en verouderingsziektes laten op zich wachten. Onderzoekers uit de organische en medicinale chemie in academische instellingen en de farmaceutische industrie hebben het tij proberen te keren met het concept van de combinatoriële chemie. In plaats van één verbinding per keer waren chemici in staat vele, soms wel een miljoen, verbindingen tegelijk te maken. Met behulp van zogeheten high-throughput technieken konden deze bibliotheken van verbindingen vervolgens snel worden getest op biologische monsters. De combinatoriële chemie heeft incidentele successen gekend die echter niet in verhouding staan tot de omvang van de gedane investeringen. Het blijkt dat de diversiteit binnen combinatoriële bibliotheken nogal te wensen overlaat. Waldmann realiseerde zich begin jaren 90 de beperkingen van combinatoriële chemie en stelde dat kwaliteit voor kwantiteit moet gaan. Kwaliteit in verscheidenheid van moleculen in chemische bibliotheken. Kwaliteit ook in functionaliteit van de individuele moleculen.

Een nieuwe visie op het ontdekken van kandidaat-medicijnen

Waldmann concludeerde dat succesvolle medicijnen in meerderheid afgeleid zijn van natuurproducten. Hij constateerde dat natuurproducten intrinsieke eigenschappen herbergen die gunstig zijn voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. En dat deze eigenschappen – chiraliteit, oplosbaarheid, bio-beschikbaarheid – over het algemeen ontbreken in combinatoriële bibliotheken. Nieuwe medicijnen gelijken in de visie van Waldmann sterk op natuurlijke moleculen. En aangezien de bron van natuurproducten begin jaren 90 al uitgeput begon te geraken besloot Waldmann zijn onderzoek te richten op het synthetiseren van dergelijke moleculen. Het concept van de natuurproduct geïnspireerde synthese van stoffenbibliotheken was geboren. Een concept dat zich bewezen heeft door de ontdekking van verschillende lead verbindingen voor nieuwe medicijnen. Een concept ook dat wereldwijd veel navolging ondervindt, en aan de basis staat van de dit jaar opgerichte European Lead Factory. Binnen dit consortium, door de Europese Unie gefinancierd, werken vijftien academische groepen en vijf organische synthese bedrijven samen om op basis van het concept van Waldmann nieuwe verbindingen te synthetiseren. Deze worden binnen het high-throughput screening centrum van het Pivot Park Oss op verschillende biologische doelen getest.

Chemische biologie: meer dan medicijnontwikkeling

Chemisch biologisch onderzoek kenmerkt zich door het stellen van fundamenteel biologische problemen, en het aanpakken daarvan door de ontwikkeling en toepassing van intrinsiek chemische methodes. Waldmann onderkende al vroeg de potentie van met name de organische chemie als drijvende kracht achter chemisch biologisch onderzoek. Hij heeft een groot arsenaal aan chemische en biologische technieken ontwikkeld die hem in staat stelt om bijvoorbeeld gericht op voorgeselecteerde posities vetstaarten op eiwitten aan te brengen, of om deze te immobiliseren voor vervolgstudies naar hun structuur, hun activiteit en hoe deze te beïnvloeden. Waldmann is daarnaast één van de grondleggers van de chemische genetica, ofwel het bestuderen van een gen product – een eiwit – door het in zijn natuurlijke omgeving van de cel chemisch te modificeren. Al dit werk vereist een groot aantal expertises en Waldmann heeft dan ook een internationaal gerenommeerd instituut in Dortmund gevestigd waar chemici en biologen gezamenlijk onderzoek doen. In 2005 richtte hij samen met de toenmalige Europese farmaceutische bedrijven Organon, Merck Kg, Schering en Bayer, het ‘Chemical Genomics Centre’ op. Zo wist hij in een vroegtijdig stadium het academische chemisch biologische gedachtegoed te introduceren bij farmaceutische laboratoria, met grote impact op het creatieve denkproces binnen deze bedrijven. De Waldmann school omvat inmiddels vele onderzoekers die nu hun onafhankelijke carrière binnen academie en industrie wereldwijd, en volgens concepten uit de Waldmann leerschool, bewerken.

Chemische biologie in Leiden en Nederland

Het Leiden Instituut voor Chemisch Onderzoek heeft in 2013 chemische biologie aangemerkt als één van de twee zwaartepunten voor onderzoek en onderwijs. Herman Overkleeft, hoogleraar bioorganische synthese en erepromotor van de eredoctor, deelt met Waldmann de visie dat organische chemie als drijvende kracht in chemisch biologisch onderzoek tot fundamentele doorbraken in medicijnontwikkeling zal leiden. Samen met de onderzoeksgroep van Marcellus Ubbink (eiwitchemie) en Alexander Kros (supramoleculaire chemie) vormt de bioorganische synthese de kern van het Leidse chemisch-biologische onderzoek. Samen met het Nederlands Kankerinstituut (Jacques Neefjes, Huib Ovaa) en het Pivot Park Oss Screening Center (Stan van Boeckel) participeren de Leidse chemisch biologen in het Cancer Drug Development Initiative. Met de collega-chemisch biologen van de Rijksuniversiteit Groningen (Adri Minnaard), de Radboud Universiteit (Jan van Hest) en de Technische Universiteit Eindhoven (Luc Brunsveld) is de landelijke ‘Netherlands Research School for Chemical Biology’ opgericht. Bij al deze activiteiten is de invloed van Waldmann als inspirator onmiskenbaar.