(advertenties)
(advertentie)

In verschillende landen in Europa en ook in Noord-Amerika is medicinale cannabis toegelaten voor therapeutische doeleinden. Dit geldt ook voor op cannabis gebaseerde medicijnen. Hoewel de cannabisplant meer dan honderd cannabinoïden bevat, zijn THC (tetrahydrocannabinol) en CBD (cannabidiol) de twee bekendste en meest gekarakteriseerde bestanddelen. We moeten echter ook beter begrijpen hoe zij op moleculair niveau in ons lichaam werken, zodat de weg naar nieuwe medicijnen open ligt…

THC en CBD

THC en CBD kunnen in verschillende farmaceutische vormen worden gebruikt en vertonen diverse therapeutische effecten, zoals bijvoorbeeld:

  • Verlichting van pijn en ontstekingen
  • Afname van psychische klachten (depressie/angst)
  • Verlaging van de bloeddruk
  • Een verbetering van de nachtrust

Er is echter weinig bekend over hoe THC en andere cannabinoïden op moleculair niveau in het menselijk lichaam werken.

Interactie THC en eiwitten

Op basis van klinische onderzoeken mogen we stellen dat cannabinoïden bevattende medicijnen kunnen helpen de symptomen van psychische stoornissen, epilepsie, de ziekte van Alzheimer, astma en kanker te verlichten. Ook zijn ze in staat om tijdens de intensieve behandelingen voor aids en verschillende vormen van kanker gewichtsverlies te helpen voorkomen.

Onderzoekers van EMBL Grenoble onderzoeken de interactie tussen THC en sommige eiwitten waaraan de stof zich zou kunnen binden. Hiermee tonen ze in vitro aan dat THC een belangrijk menselijk enzym – autotaxine genaamd – afremt. Dit enzym is betrokken bij veel verschillende cellulaire functies en dan met name de productie van een molecuul genaamd lysofosfatidinezuur (LPA). 

LPA stimuleert celproliferatie. Een ontregeling van de LPA-productie kan leiden tot de ontwikkeling van kanker, ontstekingen of longfibrose. Autotaxine is daarom een belangrijk doelwit bij de ontwikkeling van geneesmiddelen.

We weten al veel over deze twee bekende cannabinoïden, maar hoe her eraan toegaat op moleculair niveau in het menselijk lichaam is nog minder goed onderzocht…  [illustratie: About time/Shutterstock]

Nieuwe moleculaire inzichten over THC

Begrijpen hoe THC (en andere cannabinoïden) op atomair niveau interageren in onze cellen, zou kunnen bijdragen aan het efficiënter toedienen van THC in therapeutische contexten.

Het gebied van de structurele biologie is bijzonder relevant om dit soort informatie te verkrijgen. Structureel biologen richten zich op het ophelderen op atomaire schaal van de driedimensionale structuur van moleculen, zoals eiwitten of enzymen en hoe deze met elkaar omgaan. 

Deze structurele resultaten leiden verder tot het begrijpen van de specifieke functie van moleculen, en hoe ze hun activiteiten kunnen moduleren met specifieke verbindingen: cruciale inzichten die nodig zijn om effectieve medicijnen te ontwikkelen.

De eerste stap in structurele en biochemische studies is bepalen hoe een specifiek component interageert met moleculen in vitro. Dat wil zeggen in de gecontroleerde omgeving van het laboratorium. Pas hierna kan verder gegaan worden met onderzoek in vivo; in levende organismen.

Tijdens het onderzoek naar THC ontdekt het McCarthy-team de driedimensionale structuur van de THC-cannabinoïde, gebonden met autotaxine. Door gebruik te maken van macromoleculaire kristallografie met EMBL’s bundel-lijn bij de PETRA III synchrotron in Hamburg, kunnen ze de moleculaire basis inzichtelijk maken van hoe THC dit enzym remt.

De weg naar verder onderzoek en nieuwe medicijnen

Het identificeren van dit enzym als een bindend doelwit voor THC breidt de kennis over deze cannabinoïde uit. Het levert meer gegevens op over de mogelijke therapeutische effecten op moleculair niveau, en hoe medicinale cannabis kan bijdragen aan een therapeutische behandeling.

Mathias Eymery, Ph.D. student in het McCarthy-team en eerste auteur van de publicatie: “Autotaxine is een essentieel enzym in de mens. Het is verantwoordelijk voor de productie van LPA, een belangrijk van een membraan afgeleid lipide signaal molecuul dat in veel verschillende cellulaire functies bemiddelt. Het is bekend dat ontregelingen van de LPA-productie door autotaxine een rol spelen bij de ontwikkeling van kanker, ontstekingen of longfibrose.”

Er zijn zeker nog in vivo-onderzoeken nodig om te bevestigen dat de binding tussen autotaxine en THC verband houdt met de therapeutische effecten van THC-gebruik. Voor nu zijn de bekendste doelwitten van THC in het menselijk lichaam de CB1 en CB2 cannabinoïde receptoren. Deze verzorgen de psychoactieve en pijnstillende werking en veel van de overige effecten van cannabinoïden. 

Verder onderzoek zal helpen bij het bepalen van het verdere potentieel van cannabis. Zowel voor medisch onderzoek, als voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen.

[openingsbeeld: ThanasStudio/Shutterstock]