De natuur is al sinds mensenheugenis de grootste hofleverancier van geneesmiddelen. Van veel plantaardige en dierlijke stoffen is de geneeskrachtige werking soms al duizenden jaren bekend. En ook nu nog blijft de natuur een schatkamer voor farmaceuten. Meer dan de helft van de nieuwe geneesmiddelen die in de laatste 25 jaar werden geïntroduceerd zijn gebaseerd op natuurlijke bestanddelen.

Dat antibiotica voortkomt uit schimmelculturen is algemeen bekend, en dat de eenvoudige wilgenboom ons aspirine heeft gegeven ook. Recent Brits onderzoek heeft overigens mogelijk nog meer geneeskrachtig potentieel in wilgenbast ontdekt. Een pas ontdekte stof genaamd miyabeacine lijkt effectief te zijn als behandeling tegen neuroblastoom, een gevaarlijke en vaak dodelijke kanker die vooral kinderen treft en waar nog geen geneesmiddel voor was. In laboratoriumtests bleek de stof ook effectief te zijn tegen verschillende vormen van borstkanker, keelkanker en eierstokkanker.

Taxol

Er bestaan meer planten die krachtige kankermedicijnen opleveren, zoals het borstkankermiddel Taxol, dat gebaseerd is op een werkzame stof uit taxusbomen. Snoeiafval van taxus –een geliefde tuinplant- wordt in Nederland zelfs ingezameld om er medicijn van te maken.

Er zijn ongeveer 250.000 verschillende soorten planten, en mogelijk wel 30 miljoen verschillende insectensoorten. Met nog eens dergelijke aantallen als het gaat om schimmels, bacteriën en algen. Wetenschappers hebben nog maar een fractie van het topje van de ijsberg onderzocht als het gaat om het ontdekken van medische toepassingen van al deze biodiversiteit. En potentiële medicijnen worden op hele onverwachte plekken ontdekt.

Oceanen, bossen, grotten...

In zee bijvoorbeeld. De schelpen van de Conidae familie, die voorkomen in tropische wateren, hebben een giftige stekel die bij sommige soorten voor mensen dodelijk is. Maar de Conus Magus, een soort van deze familie, die gevonden wordt in de koraalzeeën rond Indonesië, de Filipijnen en Australië, blijkt een gif –conotoxine- te produceren dat een pijnstiller oplevert die duizend keer krachtiger is dan morfine. Dat is ontdekt door de Filipijnse farmacoloog Toto Olivera aan de universiteit van Utah in Salt Lake City. Het zenuwgif van het weekdier blokkeert pijnsignalen in het ruggenmerg en voorkomt dat die impulsen de hersenen bereiken en ons pijn laten ervaren. De werkzame stof heeft de naam ziconotide gekregen en wordt in Europa door Elan Pharma op de markt gebracht met de merknaam Prialt®.

Zakpijpen zijn een primitieve zeediersoort die sinds de prehistorie bestaat. Chemicus Kenneth Rinehart van de universiteit van Illinois ontdekte een molecuul genaamd ET-743 in zakpijpen uit het Caraïbisch gebied, die ingezet kan worden tegen kanker. Het middel Yondelis (trabectedine, op de marktgebracht door Pharma Mar), dat op ET-743 is gebaseerd, wordt in Nederland ingezet tegen wekedelenkankers (sarcoom) en eierstokkanker.

Ook bossen en regenwouden leveren regelmatig biochemische ontdekkingen op. De Japanse chemicus Ei-ichi Negishi won in 2010 een gedeelde Nobelprijs voor Scheikunde door een manier te bedenken om natuurlijke bestanddelen biosynthetisch te kopiëren om ze in geneesmiddelen te kunnen gebruiken. Een van de stoffen die op de door hem bedachte manier is nagemaakt is batrachotoxine, het zenuwgif uit de huid van de gouden pijlgifkikker. Een van de dodelijkste gifstoffen uit de natuur, maar na chemische modificatie mogelijk de basis voor een krachtige pijnstiller of spierontspanner.

Planten leveren ons ook interessante stoffen op. Een plant die net als de wilg al heel lang medicinaal gebruikt wordt is de guggul-boom uit India. De Ayurvedische geneeskunde maakt al meer dan 2.500 jaar gebruik van deze bessendragende boom. En het lijkt erop dat er in het sap van de boom een stof zit die cholesterolverlagend kan werken. Farmacoloog David Mangelsdorf onderzoekt dat momenteel aan het University of Texas Southwestern Medical Center in Dallas.

Zelfs in lichtloze grotten komen micro-organismen voor die mogelijk geneeskrachtig nut kunnen hebben. Biochemicus Brian Bachmann van het laboratorium voor biosynthetische studies aan Vanderbilt University (V.S.) ontdekte al een stuk of tien van die stoffen in bacteriën die hij in allerlei grotten aantrof. Ook vond hij een organisme in een composthoop waaruit een kalmeringsmiddel gemaakt kon worden, en in modder uit Japan wist hij een molecuul te vinden (K-26) met bloeddrukverlagende eigenschappen.

De geneeskrachtige stoffen die de wetenschappers ontdekken worden doorgaans in een laboratorium gesynthetiseerd. Van de natuurlijke stof zelf is doorgaans simpelweg niet genoeg beschikbaar omdat het vaak om zeldzame dieren of planten gaat, die niet zomaar gekweekt kunnen worden. Een voorbeeld: om een gram van de molecuul ET-743 te produceren is meer dan 1000 kilo aan zakpijpen nodig. Maar dankzij research door Elias J. Corey aan de Harvard universiteit kon ET-743 ook in een laboratorium gekweekt worden in hoeveelheden die groot genoeg waren om klinische studies mee op te zetten, en later een geneesmiddel te ontwikkelen. Daarnaast is het vaak ook nodig om de natuurlijke stoffen chemisch te modificeren om ze veiliger en effectiever te maken.

Genetische manipulatie

Biochemici hebben intussen ook methodes bedacht waarmee een computer snel kan inschatten of een bepaalde natuurlijke stof een kanshebber is om een bruikbaar nieuw geneesmiddel op te leveren. Daarnaast kunnen wetenschappers micro-organismen ook genetisch manipuleren zodat zij bepaalde werkzame stoffen kunnen produceren, zelfs stoffen die in de natuur helemaal niet voorkomen.

Wat de toekomst ook brengt: zeker is dat er nog veel meer veelbelovende geneeskrachtige stoffen in de natuur gevonden zullen worden. En ook dat biochemici steeds beter in staat zijn om veelbelovende stoffen te herkennen en zodanig aan te passen dat ze veilig en effectief ingezet kunnen worden om allerlei ziektes te bestrijden. Oude kennis en moderne wetenschap vloeien naadloos in elkaar over.