Een eiwit waarvan onlangs werd ontdekt dat het de groei van bloedvaten verhoogt, blijkt nu ook vaten te beschermen tegen lekken, een potentiële zegen voor behandelingen van chronische ontstekingsziekten
en voor nieuwe therapieën die gezonde bloedvaten laten groeien in beschadigde harten en ledematen.

Het eiwit, bekend als angiopoëtine-1, of Ang1, kan lekkende vaten herstellen tot normaal, de effecten blokkeren van stoffen die vaten lek maken, en de werking aanvullen van een andere natuurlijke stimulans voor de groei van bloedvaten bekend als VEGF, melden onderzoekers van UC San Francisco en Regeneron Pharmaceuticals, Inc. in het 24 decembernummer van Science.

(VEGF staat voor vasculaire endotheliale groeifactor, de focus van de huidige klinische proeven om de groei van bloedvaten te verhogen in ledematen en harten met een ontoereikende bloedtoevoer).

De nieuwe bevindingen, gebaseerd op studies van bloedvaten in de huid van muizen, “verhogen de mogelijkheid dat een combinatie van VEGF en Ang1 additieve effecten zou kunnen hebben bij het bevorderen van angiogenese (de groei van nieuwe bloedvaten) plus het toegevoegde gunstige effect van het vormen van niet-lekkende vaten,” stellen de auteurs in het Science-paper. Sommige patiënten ervaren weefselzwelling als gevolg van bloedvatlekkage na VEGF-behandeling, merken de wetenschappers op.

Het gaat er niet om dat bloedvaten bloed lekken, maar eerder plasma, het deel van het bloed dat geen rode bloedcellen bevat. Plasmalekkage kan optreden bij ontstekingen die zo mild zijn als een reactie op een muggenbeet of zo ernstig als chronische artritis en astma. Behandelingen voor plasma lekkage zijn weinig en bijwerkingen van behandelingen zijn veel, wijzen de wetenschappers erop.

In termen van het potentieel voor Ang1 in angiogenese therapie, “de combinatie van de twee groeifactoren lijkt beter te werken dan een van beide alleen,” legt Gavin Thurston, PhD, assistent adjunct-professor in de anatomie aan UCSF en hoofdauteur van het Science-paper uit. “Bij sommige patiënten die met VEGF worden behandeld, zwelt het weefsel op door lekkage van plasma, en deze aandoening kan leiden tot een cascade van andere problemen. Onze studie toont aan dat Ang1 deze lekkage waarschijnlijk kan voorkomen.”

VEGF en Ang1 zijn de enige natuurlijke groei-inducerende eiwitten waarvan is aangetoond dat ze specifiek werken op de cellen die de bloedvaten bekleden – endotheelcellen. VEGF werd meer dan tien jaar geleden geïdentificeerd; Ang1, slechts drie jaar geleden.

Thurston en senior auteur, Donald M. McDonald, MD, PhD, en UCSF professor in de anatomie, voerden de experimenten uit die leidden tot de nieuwe bevinding met George Yancopoulos, MD, PhD, en andere wetenschappers van Regeneron Pharmaceuticals, Inc, een in Tarrytown, NY gevestigd biotechnologiebedrijf waar Ang1 werd ontdekt.

De nieuwe studies gerapporteerd in de paper onderzochten de effecten van Ang1 en VEGF, afzonderlijk en samen, op de prestaties van bloedvaten in de huid van muizen. De
muizen werden genetisch gemodificeerd om de groeibevorderende eiwitten in de huid te overproduceren, waar de effecten op bloedvatlekkage konden worden waargenomen.

De studies bevestigden dat elk eiwit de groei van bloedvaten stimuleert. Maar terwijl VEGF alleen leidde tot nieuwe bloedvaten die lek waren, had Ang1 alleen een dergelijk effect niet, en wat nog opvallender is, het voorkwam het lekkende effect van VEGF evenals van andere stoffen die normaal gesproken bloedvaten lek maken.

Tegen elkaar lijken de twee eiwitten het beste van twee werelden te bieden, concludeerden de wetenschappers. VEGF stimuleert de groei van nieuwe, kleine bloedvaten, en Ang1 helpt de bloedvaten uit te rijpen. Als een extra bonus lijkt Ang1 het VEGF’s lekkage-inducerende effect te neutraliseren.

Lekken van bloedvaten is een veel voorkomend en potentieel ernstig probleem in de klinische geneeskunde. “Het wordt aangetroffen bij oogziekten die tot blindheid kunnen leiden, maar ook bij astma, chronische bronchitis, artritis en andere chronische ontstekingsziekten,” aldus McDonald, wiens UCSF-laboratorium veel van de experimenten van de studie heeft uitgevoerd.

“Er zijn veel stoffen geïdentificeerd die bloedvatlekkage en daaropvolgende zwelling kunnen veroorzaken, maar slechts een paar dingen doen het tegenovergestelde. En de medicijnen die zwelling wel tegengaan, zoals glucocortico steroïden, hebben vaak ernstige bijwerkingen. Ang1 is een natuurlijke groeifactor in het lichaam, en het lijkt nu een sterke kandidaat om zwelling tegen te gaan zonder schadelijke bijwerkingen.”

Hoewel de nieuwe bevinding een sterke belofte inhoudt voor therapeutische voordelen, benadrukken de auteurs de noodzaak om te bepalen of Ang1 zijn anti-lekkage effect kan uitoefenen in ziekteomstandigheden.

“We werken eraan Ang1 toe te dienen aan lekkende vaten in verder normale muizen,” zegt Thurston. Door het onderzoek op deze manier uit te breiden, hopen de wetenschappers Ang1 dichter bij gebruik als een therapeutisch middel voor lekkende bloedvaten te brengen, en ook om meer te leren over hoe het zijn effecten op endotheelcellen uitoefent.

Co-auteurs van het Science-paper en onderzoekers die samenwerken met Thurston, McDonald en Yancopoulos zijn Chitra Suri, PhD, een wetenschapper, en Joyce McClain, onderzoeksmedewerker, beide bij Regeneron Pharmaceuticals; Kelly Smith, onderzoeksmedewerker
in anatomie en het Cardiovascular Research Institute aan UCSF; en Thomas Sato,
PhD, aan de University of Texas, Southwestern Medical Center in Dallas.

Naast zijn hoogleraarschap aan de UCSF is McDonald onderzoeker in het UCSF Cardiovascular Research Institute. Yancopoulos is senior vice president, research, en chief scientific officer bij Regeneron.

Het onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door het National Heart, Lung and Blood Institute van de National Institutes of Health.