Scheikunde en biologie hand in hand voor betere vaccins

Deel

Nieuwe vaccins zijn het gesprek van vandaag de dag. Vaccins, maar ook andere medische technologieën zijn constant in ontwikkeling. Het immuunsysteem speelt een grote rol in hoe goed deze technologieën toegepast kunnen worden. Maar er zitten nog veel grote gaten in de kennis over het immuunsysteem. Chemisch bioloog Sander van Kasteren slaat een brug tussen verschillende vakgebieden. Door biologische, chemische en immunologische kennis te combineren doet hij nieuwe kennis op over het immuunsysteem. Om zo de medische technologieën verder te kunnen verbeteren.

Het immuunsysteem wordt in schoolboeken stellig gepresenteerd. “Maar als je gaat graven, kom je erachter dat er hele grote gaten in zitten. Zoals bij vaccins.” Vaccins bevatten een stukje eiwit van een ziekmaker. Dit eiwit nemen de cellen van het immuunsysteem op en breken het in kleine stukjes af, genaamd peptiden. Deze worden dan gepresenteerd aan de andere cellen van het immuunsysteem. “Dat hele traject tussen opname en presentatie is eigenlijk nog best wel een mysterie. Maar dat wordt erg stellig gepresenteerd.” Door met een chemische blik naar “bepaalde punten in dat traject van opname, afbraak en presentatie” te kijken, hoopt Van Kasteren meer kennis hierover te verkrijgen. 

Zo wil hij leren wat er bepalend is voor welk stukje peptide van een virus, bacterie of eiwit uiteindelijk wordt gepresenteerd aan het immuunsysteem. Want als we dat weten, dan kunnen we dit proces manipuleren. Zodat meer en betere peptiden kunnen worden gepresenteerd. Om zo dus, door de tussenstappen beter te begrijpen, betere vaccins te krijgen.

Immunologische bril 
Elk klein stapje dat gedaan wordt, draagt bij aan de kennis die we hebben. Dat vindt van Kasteren heel leuk. Maar het leukste aan zijn werk vindt hij “het opleiden van biologen met chemische kennis en chemici met biologische kennis. Je leert mensen om met een andere bril naar hun veld te kijken.” Hij laat chemici zien hoe complex de immunologie is. Door ze met een “immunologische bril” naar de moleculen te laten kijken, laat je ze zien wat wel en niet mogelijk is binnen een cel. Hetzelfde geldt voor immunologen. Hij wil ze “leren wat de chemie allemaal te bieden heeft en wat een molecuul überhaupt is.” 

Immunologen kunnen namelijk nog veel bijleren. “Want als je ze vraagt om een antigen te tekenen, tekenen ze een driehoekje. Waarop ik zeg, dat is misschien het geval als de cel het antigen opneemt. Maar zo ziet het er niet meer uit als het gepresenteerd wordt. Ik vind het mooi om zo moleculaire kennis in de immunologie te introduceren.”

Suiker 
Zelf is van Kasteren ook via zijwegen terecht gekomen in het vakgebied van chemische immunologie. “Ik ben van de organische totaalsynthese de immunologie ingerold.” Na een master in chemie en farmacochemie te hebben afgerond, begon hij een promotietraject aan de universiteit van Oxford. “Tijdens dit traject ben ik vanuit de moleculen naar de biologie gaan kijken.” 

In dit geval een suiker die een vroeg stadium van ontsteking kan aantonen. “Deze suiker helpt het immuunsysteem om naar de plaats van ontsteking te komen. Eerst heb ik deze suiker nagemaakt. Daarna heb ik deze gekoppeld aan een stofje dat zichtbaar is onder een MRI-scan”. Hiermee kunnen bijvoorbeeld Multiple Sclerose en acute herseninfarcten zichtbaar worden gemaakt. 

27 miljoen 
Tijdens zijn promotietraject begon Van Kasteren zich af te vragen welke rollen suikers in het immuunsysteem spelen. “Het blijkt een hele hoop”. Deze ontdekking heeft zijn interesse in de immunologie verder aangewakkerd. Vanaf daar is hij zich verder gaan verdiepen in de immunologie en kwam terecht bij het Nederlands Kanker Instituut (NKI). “Bij het NKI ben ik gaan zoeken naar hoe we het immuunsysteem beter kunnen begrijpen via de chemie. Dan zit je opeens in een nieuw onderzoeksveld. Waarin ook allerlei andere mensen actief zijn en waar beurzen voor komen.” 

Twee beurzen heeft Van Kasteren toegewezen gekregen. “Waarvan een aanvraag van 27 miljoen, waarop ik als jongeling een beetje met alle grote mensen ben meegelift. Daarmee was in Nederland een veld geboren waar op verschillende plekken wordt gezocht naar de grensvlakken van de immunologie en de chemie; het veld van de chemische immunologie.” 

Antivax 
Door in dit vakgebied nieuwe onderzoekers op te leiden probeert van Kasteren indirect een impact te maken op de maatschappij. “Door de studenten van nu goed op te leiden, maak je het onderzoek van de toekomst mogelijk.” Maar naast het onderwijs en zijn onderzoek, heeft van Kasteren nog een belangrijke impact op de maatschappij. Hij gaat in gesprek met mensen in zijn vriendenkring die niet willen vaccineren. “Ik ben goed in rustig met mensen in gesprek gaan. Ik geef aan dat ik niet word betaald om advies te geven. Daarna leg ik uit hoe vaccins werken en geef ik aan wat feit en fabel is.” Door mensen de juiste informatie te verstrekken, kan hij ze een weloverwogen keuze laten maken. “Daarin ligt natuurlijk de echte impact van mijn werk.”


Vind jij net als Sander het immuunsysteem super interessant en lijkt het jouw gaaf om bij te dragen aan een gezondere wereld? Kijk dan eens bij de volgende opleidingen.

MBO opleidingen

Allround Laborant
Ben jij onderzoekend ingesteld en hou je ervan heel stapsgewijs en precies te werken? Dan ben jij geschikt voor het beroep van de allround laborant!

Biologisch Medisch Analist
Wil jij weten wat er onder een microscoop gebeurt en heb jij een fascinatie voor micro-organismen als bacteriën, virussen en/of schimmels? Dan is dit beroep echt iets voor jou!

HBO opleidingen

Chemie
Jij wilt alles weten van moleculen. Scheikunde is je favoriete vak. Na de opleiding Chemie verbeter jij analysemethoden, medicijnen of duurzame kunststoffen of je wordt specialist in bewijsmateriaal.

Farmakunde
Ben jij gefascineerd door de continu veranderende wereld van medicijnen maar zie jij jezelf niet direct werken met patiënten? Wie weet is de opleiding Farmakunde dan iets voor jou. Bij Farmakunde leer je over de werking van medicijnen, de kwaliteit hierop bewaken en het geven van voorlichting.

WO opleidingen

Bio-Farmaceutische Wetenschappen
Medicijnontwikkeling: daar draait het om bij Bio-Farmaceutische Wetenschappen. Als geneesmiddelonderzoeker ontwikkel je nieuwe, betere en veiligere geneesmiddelen. Daarbij verdiep je je zowel in het ontstaan van ziektes als in de effecten van geneesmiddelen in het lichaam.

Farmaceutische Wetenschappen
Hoe kun je via geneesmiddelen invloed uitoefenen op ziekteprocessen? Tijdens de bachelor Farmaceutische Wetenschappen aan de Vrije Universiteit Amsterdam, leer je vanuit moleculair en scheikundig perspectief geneesmiddelen te ontwikkelen.

Deel

Andere interessante artikelen

Zit jij in 4/5 havo en heb je een N&T of N&G profiel? Beantwoord dan deze vragen en maak kans op 20 euro bol.com tegoed.

Bijna elke kankerpatient wordt behandeld met chemo, een nare kuur waar je heel ziek van wordt. Onderzoekers vonden een alternatief met bijna geen bijwerkingen.

Het noorderlicht, iedereen heeft er wel eens van gehoord. Felle kleuren die in de lucht lijken te dansen. Maar wat is het noorderlicht nou eigenlijk?