Brandwonden herstellen met inktvistanden

Beschadigde huid repareren met een eiwit uit de zuignaptanden van inktvissen. Dat is het doel van een groep Leidse studenten die meedoet aan de iGEM-wedstrijd rondom synthetische biologie. De International Genetically Engineered Machine competitie is een jaarlijkse wedstrijd georganiseerd door het Massachusetts Institute of Technology (MIT) op het gebied van synthetische biologie. De competitie wordt uitgevoerd door studenten over de hele wereld. Het Leidse project heeft deze week een flinke stap gemaakt. Via crowdfunding werd het doelbedrag van 9.820 euro bij elkaar gebracht.

“Een gezonde huid is sterk, rekbaar en zelfhelend. Maar de huid kan zo beschadigd raken dat ze zichzelf niet meer kan genezen, bijvoorbeeld door brandwonden. Artsen hebben nu nog onvoldoende behandelingsmethoden om brandwondenpatiënten een volwaardig functionerende huid terug te geven. Daarin willen wij verandering brengen. Met een inktviseiwit,” aldus de Leidse studenten in een toelichting op hun onderzoek.

Het betreffende eiwit heet suckerine en is pas kort geleden ontdekt. Wetenschappers zien een grote belofte in het eiwit om bijvoorbeeld brandslachtoffers te helpen. Suckerine komt voor in de zuignaptanden van de Humboldtpijlinktvis. De inktvis gebruikt deze tanden om zijn prooi aan de haak te slaan; ze moeten daarom zowel sterk als flexibel zijn. Als de tanden afbreken, zwemt de prooi immers weg. Deze bijzondere eigenschappen zijn afkomstig van suckerine en maken het eiwit zo geschikt als vervanger voor menselijke huid.

Behalve inktvissen kunnen ook bacteriën dit eiwit produceren. In het onderzoeksproject wil het Leidse iGEM-team daarom wij een grootschalige productiemethode op basis van bacteriën ontwikkelen, waarmee een vorm van suckerine kan worden geproduceerd die de eigenschappen van de menselijke huid nabootst. “Daarmee leggen we de fundering voor een geheel nieuwe oplossing voor het behandelen van brandwonden.”

Brandwondbehandeling innoveren
Ernstige brandwonden zijn niet te genezen. Ze hebben een invaliderend of zelfs dodelijk effect. Volgens de World Health Organization zijn brandwonden een van de grootste veroorzakers van het verlies van kwaliteit van leven. Daarnaast sterven er wereldwijd jaarlijks 180.000 brandslachtoffers aan hun verwondingen. Vaak in derdewereldlanden, waar weinig geld en middelen beschikbaar zijn voor behandeling. Een biomateriaal dat de eigenschappen van de menselijke huid zo goed mogelijk nabootst en tegelijkertijd goedkoop is om te produceren zou voor die landen dus dé oplossing kunnen zijn.

Suckerine: een zeer veelzijdig biomateriaal
Een van de meest veelbelovende toepassingen van suckerine is het overnemen van functies van de menselijke huid. Maar suckerine heeft ook potentie als nabootser van lever- of botweefsel. Ook voor niet-medische doeleinden lijkt suckerine geschikt, bijvoorbeeld als bioplastic.

Productie met bacteriën
De studenten willen deze mogelijkheden uitgebreid gaan onderzoeken. “We zetten daarvoor bacteriën in, die we zo programmeren dat ze kleine fabriekjes worden voor verschillende vormen van suckerine. Van deze vormen gaan we de structuur en samenstelling vaststellen. Uiteindelijk willen we de bacteriën een suckerinesoort laten produceren die precies de goede eigenschappen heeft voor de behandeling van brandwonden. Die kunnen we dan gebruiken in een niet-giftige, hydraterende gel die antibacteriële eigenschappen heeft en heling van wonden stimuleert. Dit zou de fundering kunnen bieden voor een geneesmiddel dat het infectiegevaar van brandwonden aanzienlijk zal verminderen.”

Leiden Science