Onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania ontwikkelen baanbrekende orale diabetesmedicatie op basis van sla

Wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania hebben een innovatieve methode gepresenteerd voor de synthese van GLP-1-receptoragonisten. Deze medicijnen zijn momenteel van cruciaal belang voor de behandeling van zowel diabetes als obesitas. Door gebruik te maken van genetisch gemodificeerde chloroplasten in sla, streeft het team ernaar de twee grootste barrières van huidige injecteerbare middelen, zoals Ozempic en Wegovy, te doorbreken: de extreem hoge kosten en de noodzaak voor regelmatige injecties.

Onder de deskundige leiding van Dr. Henry Daniell van de School of Dental Medicine aan de Universiteit van Pennsylvania, heeft het onderzoeksteam sla ingezet voor de biosynthese van functionele GLP-1-peptiden, met name exenatide en lixisenatide. Het revolutionaire aspect van deze techniek is dat de peptiden worden ingekapseld binnen de celwanden van de plant. Deze natuurlijke inkapseling biedt een essentiële bescherming tegen de vijandige omgeving van de menselijke maag, waaronder maagzuren en afbrekende enzymen. Dit opent de deur naar een effectieve orale toediening, iets wat lange tijd een onoverkomelijke hindernis vormde voor peptide-gebaseerde geneesmiddelen.

Het plantaardige platform benut het natuurlijke biosynthetische systeem van chloroplasten om actieve stoffen met een hoge efficiëntie te produceren. Deze methode heeft de potentie om de productiekosten drastisch te verlagen in vergelijking met de gangbare chemische syntheseprocessen. Dr. Daniell, die tevens de W.D. Miller-leerstoel bekleedt en wordt gezien als een pionier in de genetische manipulatie van chloroplasten, benadrukt dat deze aanpak de toegang tot medische behandelingen kan democratiseren. Hij omschrijft de toekomstige medicatie beeldend als een "slablad". Bovendien kan het gebruik van natuurlijke GLP-1-peptiden in plaats van synthetische analogen helpen om de frequentie van ernstige maag-darmklachten te verminderen, een bijwerking die vaak door patiënten wordt gerapporteerd bij de huidige medicatie.

De traditionele injecteerbare GLP-1-preparaten zoals Ozempic en Wegovy hangen samen met een fors prijskaartje, dat zonder tussenkomst van een verzekering kan oplopen tot 1000 à 1300 dollar per maand. Dit maakt de middelen onbereikbaar voor grote groepen mensen, vooral in landen met lage en middeninkomens. De complexiteit van het productieproces en de vereiste koelketen voor transport en opslag dragen significant bij aan deze hoge kosten. In schril contrast hiermee voeren de chloroplasten in slacellen op natuurlijke wijze veel van de noodzakelijke post-translationele modificaties uit. Bij synthetische varianten vereisen deze stappen vaak extra, complexe chemische fasen, waardoor de nieuwe methode de productiecycli en de algemene uitgaven aanzienlijk kan inkorten.

Het onderzoeksteam uit Philadelphia richt zich momenteel op het opschalen van de productie van deze transgene sla met het oog op toekomstige klinische tests. Dr. Daniell is lid van de American Association for the Advancement of Science (AAAS) en buitenlands lid van de Italiaanse Nationale Academie van Wetenschappen. Hij beschikt over een uitgebreide expertise in de ontwikkeling van orale biopharmaceutica, waaronder vaccins en diabetesmedicijnen die gebruikmaken van bio-inkapseling in plantencellen. Zijn onderzoek, dat is gepubliceerd in het prestigieuze Plant Biotechnology Journal, toont aan dat bacteriën in de darmen in staat zijn de celwanden van de sla af te breken. Hierdoor komen de therapeutische peptiden vrij voor opname in het lichaam. Het laboratorium van Daniell heeft reeds ervaring met de productie van kilo's oraal insuline, wat het vertrouwen in de schaalbaarheid van dit nieuwe proces versterkt.

Deze wetenschappelijke doorbraak markeert een belangrijke stap richting een meer humane en betaalbare zorg voor miljoenen mensen wereldwijd. Door de overstap van dure laboratoriumsynthese naar duurzame landbouwkundige productie, kan de afhankelijkheid van complexe logistiek en dure infrastructuur worden verminderd. De combinatie van geavanceerde biotechnologie en de eenvoud van een natuurlijke drager zoals sla biedt een hoopvol perspectief voor de toekomst van de farmaceutische industrie en de wereldwijde volksgezondheid.