Universiteit Leiden

nl en
Daniel Weinbuch

Hulpstof suiker kan geneesmiddelen laten falen

Suikerhulpstoffen, die geneesmiddelen stabiliseren, kunnen onveilig zijn voor patiënten door onzuiverheden, ontdekte Daniel Weinbuch. ‘De biofarmaceutische industrie zou daarom nieuwe kwaliteitscriteria voor deze hulpstoffen moeten overwegen, voor een veiligere ontwikkeling van geneesmiddelen’, zegt hij. Promotie op 13 december.

Moderne medicijnen gevouwen als origami

Biologicals, de snelst groeiende groep van geneesmiddelen, zijn zeer succesvol in de behandeling van chronische en levensbedreigende ziektes zoals multiple sclerose, diabetes en kanker. De actieve bestanddelen zijn vaak grote eiwitten zoals antilichamen, die zo’n duizend keer groter zijn dan kleine moleculen zoals ibuprofen. Deze grote moleculen zijn vaak erg kwetsbaar, omdat ze op de juiste manier gevouwen moeten worden, bijna zoals origami, om hun functie te vervullen.

Beschadigde eiwitten schadelijk voor de patiënt

Als zulke eiwitten worden beschadigd tijdens de productie, opslag, transport of de toediening, kunnen ze zich ontvouwen en ophopen. Ze vormen dan deeltjes die zelfs groot genoeg kunnen zijn om met het blote oog waar te nemen. Het immuunsysteem in het lichaam van de patiënt kan deze deeltjes aanvallen, met name de deeltjes in de nano- tot micrometergrootte. Deze reactie wordt ongewenste immunogeniciteit genoemd, en kan levensbedreigende immunologische bijwerkingen veroorzaken.

Nieuwe technieken identificeren schadelijke deeltjes

Deeltjes in de nano- en micrometergrootte komen veel voor en hoeven niet noodzakelijkerwijs van het eiwit in het geneesmiddel te komen. ‘Het is heel belangrijk om technieken te hebben waarmee we kunnen achterhalen waar deze deeltjes vandaan komen en hoe gevaarlijk ze zijn voor de patiënt’, zegt Weinbuch, die zijn promotieonderzoek voltooide bij het Leiden Academic Centre for Drug Research (LACDR) in samenwerking met Coriolis Pharma.

Weinbuch: ‘Toen we ons onderzoeksproject startten, waren er nog weinig analytische technieken beschikbaar om nano- en micrometerdeeltjes te meten en onderscheiden.’ Daarom heeft hij tijdens zijn promotieonderzoek nieuwe en opkomende technieken geëvalueerd, zoals resonant mass measurement en flow imaging microscopy.

Stabiliserende suiker kan medicijnen onveilig maken

Suikerhulpstoffen worden vaak gebruikt als stabilisator voor veel biologicals en andere medicijnen. ‘We ontdekten dat suikerhulpstoffen zelf nanodeeltjes bevatten, die de eiwitten kunnen beschadigen en daardoor het geneesmiddel onveilig maken’, zegt Weinbuch. ‘Mogelijk zouden deze onzuivere nanodeeltjes in suiker zelf het immuunsysteem kunnen activeren – waardoor ongewenste immunogeniciteit ontstaat. We zoeken dat op dit moment uit.’

Ontwikkeling van veilige geneesmiddelen

Volgens Weinbuch was niemand op de hoogte van dit probleem. Hij adviseert dat er nieuwe regelgeving moet komen voor een veiligere ontwikkeling van geneesmiddelen. ‘De farmaceutische industrie moet zich bewust zijn van de mogelijk schadelijke onzuiverheden in hun hulpstoffen die aan de geneesmiddelen worden toegevoegd. Ook de suikerindustrie heeft nu de uitdaging om suikerhulpstoffen te produceren zonder deze onzuiverheden.’

Tweede kans voor mislukte medicijnen

Weinbuch’s onderzoek is een belangrijke stap naar de ontwikkeling van veiligere en meer efficiënte biologicals. ‘Als een geneesmiddel faalt, komt dat misschien niet door de bestanddelen van het geneesmiddel zelf, maar door een onjuiste samenstelling. Het gebruik van veilige hulpstoffen geeft mislukte medicijnen mogelijk een tweede kans.’