Organisch-chemici willen van stoffige imago af

Zonder organisch-chemici was het humane genoom niet ontrafeld en ook in het post-genoomtijdperk kan hun bijdrage groot zijn, stelt Hermen Overkleeft. 'Wij doen vaak de openingszet en die blijft onzichtbaar in kranten en toptijdschriften.'

door Martine Segers, gepubliceerd in Mare, 5 december 2002

'Organische chemie heeft nog te veel het imago van een smerig en achterhaald vakgebied', vindt de kersverse Leidse hoogleraar bio-organische synthese, dr. Hermen Overkleeft. 'Ons vakgebied wordt in academische kringen een beetje miskend. Als de medisch-bioloog in Nature komt, is hij de bijdrage van de organisch-chemicus al vergeten. Wij bedenken vaak de opening van een schaakpartij en alleen het eindspel zie je in kranten, op tv en in wetenschappelijke toptijdschriften.'

Komende jaren verdeelt de overheid in Nederland honderden miljoenen euro's onder genomics- en proteomicsspecialisten. Voor de organisch-chemici is het erg lastig daar een graantje van mee te pikken. Dit terwijl zij, volgens Overkleeft, wel vaak aan de basis staan van vernieuwingen in de levenswetenschappen.

Zo werkten scheikundigen dertig jaar geleden aan de synthese van DNA-moleculen, omdat ze het een uitdaging vonden deze ingewikkelde structuren uit de natuur na te maken. Dit bleek later een essentiŽle stap voor het ophelderen van het humane genoom.

Nu willen de Leidse bio-organici ingewikkelde suikers uit het menselijk lichaam namaken. Zulke complexe suikers zijn bijvoorbeeld betrokken bij de herkenning van ziekteverwekkers, de penetratie van een eicel door een zaadcel en de ontwikkeling van een embryo. 'Wil je zulke interacties onderzoeken, dan moet je complexe suikers kunnen synthetiseren en modificeren.'

Ondergeschoven kindje

Voor het maken van de meeste kleine DNA-moleculen en peptides draaien de organisch-chemici hun hand niet meer om. De complexe suikers uit de natuur namaken is echter een ander verhaal. Suikers hebben zoveel op elkaar lijkende functionele groepen dat het heel lastig is om aan elke groep een ander type suiker te hangen in de gewenste volgorde. 'Hier zijn nog geen standaardprotocollen voor beschikbaar waarmee je een syntheserobot aan het werk kan zetten. En misschien komen die er ook wel nooit.'

'De perceptie van veel wetenschappers in de medische wereld is dat wij met behulp van computersimulaties in een handomdraai allerlei moleculen kunnen maken.' Over een aantal jaar zullen zij dan ook zonder blikken of blozen aan de organisch-chemici vragen of ze snel suikers op bestelling kunnen maken, denkt Overkleeft. Maar het kost hem nu erg veel moeite om geld bij elkaar te sprokkelen om dit onderzoek op de rails te zetten.

'Het fundamentele onderzoek is tegenwoordig het ondergeschoven kindje. De maatschappij verwacht morgen resultaat. En daar heeft de organische chemie last van.'

Mensen die denken dat genetisch gemodificeerde micro-organismen al het werk van de organisch-chemici over kunnen nemen hebben het mis, volgens Overkleeft. 'Suikermoleculen hebben vaak een functie als signaalmolecuul. Hun concentratie flink opvoeren kan de cel ernstig verstoren. Bovendien kun je niet tegen een micro-organisme zeggen: maak deze suiker met een fluorescentielabel.'

Ook robots het werk van organisch-chemici over laten nemen door ze grote hoeveelheden nieuwe chemische stoffen laten maken, de zogenaamde combitoriŽle chemie, heeft weinig opgeleverd, vindt Overkleeft. 'Je maakt vaak honderdduizenden verbindingen die veel op elkaar lijken. Echte variatie maken is lastig, omdat je onder vaste, te automatiseren condities moet werken. Farmaceutische bedrijven komen ook terug van het idee dat combitoriŽle chemie veel nieuwe medicijnen oplevert. Niet nadenken, maar grof geschut inzetten, werkt niet. Bovendien is het veel leuker om over een probleem na te denken.'

Eicel

Organisch-chemici hebben de moleculair-biologen meer te bieden dan ze vaak denken, meent Overkleeft. 'We kunnen bijvoorbeeld een alternatief ontwikkelen voor de knock-outs, organismen waarin moleculair-biologen een gen hebben uitgeschakeld.' Het enzym waar het gen voor codeert is ook plat te leggen door het te remmen met een chemische stof die lijkt op het natuurlijke substraat, de voedingstof voor het enzym.

Het grote voordeel is dat je een eiwit zo in een veel later stadium van het leven van een organisme kan uitschakelen. Dat kan interessant zijn wanneer het uitschakelen van een gen in de eicel geen levensvatbaar organisme oplevert. En je kunt een eiwit uitschakelen terwijl het al een onderdeel is van biologische processen zoals een keten van eiwitten die signalen doorgeeft vanaf het celmembraan naar de kern van de cel.

Samenwerken met biologen en medici vindt Overkleeft 'mooi en belangrijk'. 'Daarvoor moet je op het front van de organische chemie zitten. Alleen dan kan je hun vraagstelling vertalen in een klasse moleculen die ook te synthetiseren is. Ik maak me daarom echt grote zorgen over het idee dat je studenten steeds multidisciplinairder moet opleiden. De oprichters van die opleidingen denken dat mensen in de toekomst in hun eentje kunnen waarvoor ik een stevige specialisatie nodig heb en met andere specialisten moet samenwerken', aldus de 33-jarige professor. 'Het gros van de mensen kan namelijk maar ťťn ding echt goed.'

© Martine Segers