Nieuws Metalen implantaat maakt medicijn

11 december 2018

Onderzoekers van het Radboudumc hebben ontdekt dat het ijzer in metalen implantaten medicijnen zoals antibiotica kan activeren. Op deze manier kunnen antibiotica in het bloed uitsluitend bij een implantaat infecties actief onderdrukken, schrijven onderzoekers Marja Bulte-ter Meer en Leo Schultze Kool in Chemical Communications.

Metalen implantaten worden veel gebruikt in de medische zorg, van hartkleppen tot traumachirurgie en van tandprotheses tot orthopedische operaties. Kunstweefsel in het lichaam geeft echter een grote kans op bacteriële infecties. Patiënten met een implantaat gebruiken daarom vaak langdurig preventief antibiotica. Dit heeft niet altijd het gewenste effect, en kan zelfs schadelijk zijn, omdat deze antibiotica door het hele lichaam actief zijn.
 
Prodrugs
Het is effectiever als medicijnen alleen rondom het implantaat werkzaam zijn, bijvoorbeeld door de middelen lokaal toe te dienen. Een manier om dit te doen is de zogenaamde enzym-prodrug therapie (EPT). Hierbij krijgt een patiënt niet-werkzame medicijnen, de zogenaamde prodrugs, die in het lichaam omgezet kunnen worden in actieve medicijnen. Het implantaat moet daar dan de actieve enzymen voor hebben.
 
Bij toeval
Marja Bulte-ter Meer, promovendus bij hoogleraar Interventieradiologie Leo Schultze Kool van het Radboudumc ontdekte bij toeval dat veelgebruikte metalen implantaten van zichzelf al een enzymachtige werking hebben en suikerverbindingen van moleculen af kunnen knippen. Dit mechanisme kan benut worden door medicijnen te voorzien van een suikergroep, waardoor inactieve prodrugs ontstaan. Zodra de suikergroep hier weer afgeknipt wordt, worden de medicijnen actief.
 
Groefjes
De onderzoekers deden hun ontdekking bij implantaten van een legering van kobalt, nikkel, chroom en molybdenum. Van zichzelf deden deze implantaten niets, maar een versie met kleine groefjes in het metaal was sterk actief in het knippen van suikergroepen. Bij nadere inspectie bleek dat in deze groefjes ijzer werd afgezet. Dit ijzer bleek verantwoordelijk voor de efficiënte omzetting van de medicijnen. Hoe dit komt is nog niet bekend.

Puur ijzer
Implantaten van puur ijzer zouden zelfs het beste werken bij een enzym-prodrug therapie. Alleen is puur ijzer niet stabiel genoeg als implantaat. De onderzoekers bedachten daarom dat het beter is om bestaande implantaten te voorzien van een ijzercoating. In laboratoriumproeven bleek dat verschillende implantaatmaterialen met een ijzerlaagje in staat waren om een prodrug effectief om te zetten in antibiotica tegen veel soorten bacteriën.
 
Patent
Bulte-ter Meer en Schulze Kool hebben hun ontdekking in de afgelopen 1,5 jaar uitgewerkt in samenwerking met de universiteit van Aarhus (Denemarken) en implantatenproducent Fort Wayne Medical. Op de enzymwerking van metalen implantaten is inmiddels patent aangevraagd door de onderzoekers. Hierdoor wordt deze techniek zeer uitgebreid toepasbaar bij een breed scala van medicatie.

Publicatie in Chemical Communications: Ter Meer M, Dillion R, Nielsen SM, Walther R, Meyer RL, Daamen WF, van den Heuvel LP, van der Vliet JA, Lomme RMLM, Hoogeveen YL, Schultze Kool LJ, Schaffer JE, Zelikin AN. Innate glycosidic activity in metallic implants for localized synthesis of antibacterial drugs. Chem Commun (Camb). 2018 Nov 29. doi: 10.1039/c8cc08737g. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 30489589.

Meer informatie


Marcel Wortel

persvoorlichter

06 21 10 54 33

Meer nieuws


Ondernemers presenteren memorabele missers

20 mei 2019

Nijmegen School of Management, Mercator Launch en StartUp Nijmegen organiseren op 21 mei de Fuck Up Night, een evenement waarbij ervaren ondernemers hun grote missers (failures/fuck ups) presenteren voor studenten en startende ondernemers.

lees meer

Drie Radboudteams doen onderzoek tijdens Lowlands

20 mei 2019

Hoe kun je het beste leren reanimeren? Hoe tevreden ben jij over je piem of poes? En wat vertel jij een vreemde op Lowlands?

lees meer

Bas Bloem 16 mei bij Omroep Gelderland Beluister de uitzending over zijn boek met Michael J. Fox

15 mei 2019

Neuroloog Bas Bloem in gesprek over het boek dat hij schrijft met Michael J. Fox over parkinson.

lees meer

Metabole ziekten sneller opsporen en behandelen door samenwerking

15 mei 2019

Zes academische centra en de patiëntenvereniging voor metabole ziekten VKS willen de diagnose en behandeling van erfelijke metabole ziekten (stofwisselingsziekten) verbeteren met de lancering van het samenwerkingsverband United for Metabolic Diseases (UMD).

lees meer

Snel duidelijkheid over BRCA mutatie met nieuwe test Gevoelige DNA test faciliteert persoonlijke behandeling eierstokkanker

14 mei 2019

Een nieuwe DNA-test in de tumor spoort bij vrouwen met eierstokkanker bijna twee keer zoveel BRCA-mutaties op als de gangbare test in bloed. Dit schrijven onderzoekers van het Radboudumc deze week in Journal of the National Cancer Institute.

lees meer

Workshops en ontspanning voor patiënten Kick-off Blue Zone, van gitaarles tot schilderen

14 mei 2019

Vanaf vandaag starten activiteiten en workshops voor patiënten tijdens hun verblijf: schrijfcafé, gitaarles, zangles, tekenen & schilderen en mindfulness.

lees meer