Bio-Farmaceutische Wetenschappen 2012
Geneesmiddelen, wat zijn dat eigenlijk voor stoffen? En hoe komt het dat de ene stof de bloeddruk verlaagt, de andere een pijnstiller is of tegen kanker wordt gebruikt? Waarom kun je het ene geneesmiddel gewoon via een tabletje inslikken en moet het andere d.m.v. een injectie worden ingespoten? Hoe komt het dat geneesmiddelen ook bijwerkingen hebben en dat sommige verslavend kunnen zijn?
Hoe werkt een geneesmiddel?
In dit LAPP-Top programma zal antwoord worden gegeven op deze vragen en nog veel meer. Onderzoek met geneesmiddelen is heel uitdagend en er is nog ontzettend veel nieuws te ontdekken. Er zijn al heel veel geneesmiddelen beschikbaar, en die werken vaak ook goed, maar toch zijn er nog veel ziektes die niet of onvoldoende met een geneesmiddel zijn te behandelen. Dat komt omdat we vaak de ziekteoorzaak niet goed kennen en ons dan moeten beperken tot symptoombestrijding, denk bijvoorbeeld aan pijn. We zullen aandacht besteden aan het ontdekken van nieuwe geneesmiddelen en vervolgens hoe wordt vastgesteld of het geneesmiddel ook werkelijk effectief en veilig is (of misschien toxisch), eerst in celsystemen en bij proefdieren en daarna bij de gezonde en zieke mens. We kijken dus hoe de werking van een geneesmiddel wordt onderzocht en ook hoe eventuele ongewenste werkingen in een vroeg stadium kunnen worden opgemerkt. Daarnaast volgen we de stof op z’n weg door het lichaam; we bestuderen dan de vraag wat het lichaam met de stof doet. Sommige stoffen worden niet uit het maagdarmkanaal opgenomen en moeten dan bijvoorbeeld per injectie worden toegediend (denk aan insuline bij patiënten met suikerziekte). Bij het ontwikkelen is dus ook altijd de vraag aan de orde wat de beste toedieningsvorm is.
De farmaceutische industrie speelt, vaak in samenwerking met universiteiten, een enorm belangrijke rol in het ontwikkelen en op de markt brengen van een geneesmiddel. We brengen onder andere een bezoek aan de ziekenhuisapotheek van het Leids Universitair Medisch Centrum. Als afsluiting zal er ook nog een bezoek aan het bedrijf ToBBB, een industriepartner in het onderzoek van de studie BFW, onderdeel van het programma vormen.
Globale indeling van de colleges
Indeling van de collegesCollege I (woensdag 11 januari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Douwe Breimer
Algemene inleiding over geneesmiddelen en geneesmiddelonderzoek: Eerst zal je, als deelnemer aan dit programma, worden gevraagd wat je zoal weet van dit onderwerp en welke indruk je hebt van thans in de praktijk toegepaste geneesmiddelen. Feitelijk is een geneesmiddel een chemische verbinding die een werking uitoefent op een biologisch systeem en wordt toegepast om ziekten of de gevolgen daarvan tegen te werken en bij voorkeur genezing te bevorderen. De vraag is welk type chemische stof welk type werking heeft en waarom. En wat voor onderzoek er nodig is om dat vast te stellen, zodat een geneesmiddel bij zieke mensen effectief en veilig kan worden toegepast. Daar is een intensief, langdurig en kostbaar onderzoekstraject voor nodig. Dit traject is vooral ook spannend omdat steeds opnieuw de vraag aan de orde is of de ontwikkeling wel moet worden doorgezet gelet op de resultaten van het onderzoek tot dan toe. Een afweging die te maken heeft met de balans tussen verwachte “werkzaamheid” en “veiligheid”.
College II (woensdag 18 januari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Ad IJzerman
Ontdekking en ontwerp van geneesmiddelen: Hoe komen we nou aan geneesmiddelen? In een tablet of een drankje dat je bij de apotheek haalt, zit een 'actieve stof', maar wat moeten we ons daarbij voorstellen? Er zijn wel eens schattingen gemaakt dat als je alle stoffen die maar denkbaar zijn met een molecuulgewicht tot 500 D, zou willen maken - en veel geneesmiddelen voldoen aan dit criterium -, je nog niet genoeg hebt aan alle materie in ons universum. Kortom, we moeten eerst nadenken voordat we geneesmiddelen gaan synthetiseren. In dit college gaan we die intrigerende en kronkelige ontdekkingstocht beginnen.
College III (woensdag 25 januari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Douwe Breimer
Lotgevallen van een geneesmiddel in het lichaam: We gaan in dit college de lotgevallen van een geneesmiddel door het lichaam volgen. Na toediening, bijvoorbeeld in de vorm van een tabletje, komt het geneesmiddel in het maagdarmkanaal van waaruit het moet worden opgenomen in het bloed. Het bloed zorgt voor verspreiding naar de diverse weefsels en organen in het lichaam, waaronder de gewenste plaats van werking (maar eveneens naar plaatsen waar het eigenlijk ongewenst is). De stof kan bepaalde “barrières” tegenkomen, die tot gevolg hebben dat bijvoorbeeld sommige stoffen wel en andere niet in de hersenen komen. En de stof komt ook in organen waar stoffen weer uit het lichaam worden verwijderd (nieren) of chemisch worden gemodificeerd (lever). Met andere woorden, na verloop van tijd houdt de stof als zodanig in het lichaam op te bestaan en de snelheid waarmee dit gebeurt bepaalt dus de duur van de werking en dus ook hoe frequent een stof moet worden ingenomen.
College IV (woensdag 1 februari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Meindert Danhof
Van de lotgevallen naar de effecten van geneesmiddelen: In dit college leer je welke mechanismen een rol spelen bij het tot stand komen van de effecten van geneesmiddelen. Het gaat daarbij om vragen als: welke aanknopingspunten zijn er om een effect tot stand te brengen, hoe kunnen deze aanknopingspunten worden bestudeerd, hoe meet je de effecten van geneesmiddelen en hoe kunnen de effecten worden vertaald vanuit het laboratorium naar de klinische praktijk.
College V (woensdag 8 februari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Wim Jiskoot
Toedieningsvormen voor geneesmiddelen: Om geneeskrachtige stoffen toe te kunnen dienen worden ze doorgaans ‘verpakt’ in een toedieningsvorm. Waarom eigenlijk? Wat is een toedieningsvorm precies en welke toedieningsvormen hebben we tot onze beschikking? Wie of wat bepaalt de keuze voor een bepaalde toedieningsvorm? Uit welke bestanddelen bestaat een toedieningsvorm? En hoe worden toedieningsvormen gemaakt? Tijdens deze bijeenkomst zullen we deze en andere vragen over geneesmiddeltoediening bespreken. Daarbij krijg je ook te horen over onderzoek naar nieuwe geneesmiddeltoedieningsvormen, waaronder systemen die de geneeskrachtige stof selectief naar de plaats van werking in het lichaam sturen (ook wel 'drug targeting' genoemd).
College VI / Excursie (woensdag 15 februari 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Willem van Weperen, Msc, MBA/Dr. Pieter Gaillard
Medicijnen over de bloed-hersenbarrière smokkelen: De bloed-hersenbarrière beschermt de hersenen van schadelijke stoffen uit het bloed. Helaas houdt deze barrière vaak ook medicijnen voor hersenziektes tegen. Het bedrijf to-BBB heeft een technologie ontwikkeld waarbij deze medicijnen op een slimme manier toch de bloed-hersenbarrière worden ingesluisd, zonder deze barrière kapot te maken. Deze technologie stimuleert de verbeterde afgifte van medicijnen aan de hersenen met behulp van de ‘glutathion receptor’. In dit college leggen Willem van Weperen en Pieter Gaillard (directeuren van to-BBB) uit hoe levensbedreigende ziektes in de hersenen kunnen worden ge-target.
College VII (woensdag 7 maart 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Dr. Miranda van Eck
Hart- en vaatziekten: belang van onderzoek voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen: Sporten, slapen, nadenken… Voor alles wat je op een dag doet heeft je lichaam voedingsstoffen en zuurstof nodig. Je hart is de motor, die via bloedvaten bloed in je lichaam rondpompt om voedingstoffen en zuurstof naar alle delen van je lichaam te brengen en afvalstoffen weer op te halen. Bij de meeste mensen zijn het hart en de bloedvaten gezond en sterk, maar helaas overlijden ieder jaar ook veel mensen aan hart- en vaatziekten. Je lichaam heeft vetten, waaronder cholesterol, nodig als bouwstof voor de cellen in je lichaam. Te veel vet kan echter aan je bloedvaten gaan plakken en zorgen dat ze nauwer worden, waardoor een grotere kans op hart- en vaatziekten ontstaat. Tijdens dit college zul je meer leren over de achtergronden van hart- en vaatziekten en het onderzoek dat wordt gedaan naar nieuwe methoden om in de toekomst hopelijk het ontstaan van hart- en vaatziekten te voorkomen. Is het bijvoorbeeld mogelijk om de vetten die ophopen in de bloedvaten weer te verwijderen? Of kun je in de toekomst gevaccineerd worden tegen hart- en vaatziekten?
College VIII (woensdag 14 maart 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Dr. Nicole Datson
Stress: van mechanisme naar geneesmiddel?: Stress en stresshormonen spelen een belangrijke rol bij het ontstaan van diverse psychiatrische ziekten zoals depressie en psychose. Tot nu toe begrijpen we echter nog weinig van hoe deze ziekten kunnen ontstaan en de rol van stress als risicofactor. De behandeling van depressie en psychose vindt vandaag de dag nog steeds grotendeels plaats met toevallig ontdekte geneesmiddelen waarvan de exacte werking niet bekend is. Als we de mechanismen die bijdragen aan deze ziekten beter begrijpen, kunnen we deze kennis gebruiken om nieuwe verbeterde geneesmiddelen voor depressie en psychose te ontwikkelen. In dit college maak je kennis met hoe we nieuwe “moleculaire targets” voor de behandeling van stress en psychose proberen op te sporen. College IX (woensdag 21 maart 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Bob van de Water
Geneesmiddeltoxiciteit: van kennis naar kunde: Alle geneesmiddelen hebben bijwerkingen, de een meer dan de ander. Klinische acceptatie van ernstige bijwerkingen is afhankelijk van de toepassing van het geneesmiddel. Bij geneesmiddelen tegen kanker is toxiciteit tot op zekere hoogte acceptabel. Toxiciteit gaat gepaard met de dood van gezonde cellen in bijvoorbeeld lever, hart of hersenen. Waarom en hoe gaan deze cellen dood? Kunnen we deze wetenschappelijke kennis gebruiken om geneesmiddelen te ontwikkelen die selectief tumorcellen kunnen doden of uitsluitend normale cellen beschermen? Dit kan leiden tot nieuwe veiliger geneesmiddelen voor de behandeling van kanker.
College X (woensdag 28 maart 2012, 15.00-17.15 uur)
Docent: Prof.dr. Gert-Jan van Ommen / Dr. Annemieke Aartsma-Rus
Behandeling van genetische aandoeningen: De ziekte van Duchenne Duchenne spierdystrofie is een ernstige erfelijke aandoening die gekenmerkt wordt door onvoldoende spierfunctie en alleen bij jongens voorkomt. Ze zijn rolstoelafhankelijk en werden tot voor kort niet ouder dan 15 tot 25 jaar. De oorzaak is het ontbreken van het eiwit dystrofine als gevolg van het feit dat het gen dat daarvoor codeert bij deze patiënten ernstige mutaties vertoont. Leidse onderzoekers in het LUMC hebben ontdekt welke die foute mutaties precies zijn en hoe je die met kleine stukjes genetisch materiaal, als een soort ‘moleculaire pleister’, zou kunnen herstellen. Na jaren van preklinisch onderzoek in gekweekte cellen van patiënten en in een muismodel van de ziekte, worden nu klinische proeven gedaan. In dit college speur je mee naar het begrijpen van de oorzaak van de ziekte tot en met het ontwikkelen van een rationele basis voor therapie.
SLU's, motivatiebrief, toelating
Studielasturen (slu’s)
Wanneer je deelneemt aan het LAPP-Top programma bedraagt de eventueel door de school te erkennen studielast 32 uur.
Motivatiebrief
Schrijf een korte brief van ongeveer 300 woorden waarin je iets over jezelf vertelt en uitlegt waarom je graag mee wilt doen aan dit programma en wat je interesseert aan geneesmiddelenonderzoek.
Toelating
Er is een maximum aantal van 24 deelnemers aan dit programma. De doelgroep bestaat uit 5- en 6-VWO leerlingen met een van de profielen “Natuur & Techniek” of “Natuur & Gezondheid”. Bij gelijke geschiktheid, zal er geloot worden welke leerlingen mogen deelnemen aan het programma.