Introductie
Wolkenkrabbers, gele taxi’s en een stad die nooit slaapt. Het contrast tussen Leiden en New York is groot en dat maakte het des te uitdagender om een zes maanden durende onderzoeksstage te doen aan Mount Sinai School of Medicine in New York, USA. Mount Sinai is een zeer gerenommeerd ziekenhuis, met bijbehorend medisch instituut. Wellicht op het eerste gezicht niet de meest voor de hand liggende keuze voor een organisch chemicus. Tijdens mijn studie scheikunde werd al snel duidelijk dat ik de kant van de organische synthese op wilde gaan: in het lab nieuwe moleculen in elkaar knutselen. De vakgroep “Bio-organische synthese” (Universiteit Leiden) waar ik mijn hoofdvakstage heb gedaan, richt zich op het maken van stoffen die biologisch actief zijn. In 2004 heb ik er voor gekozen om naast de studie scheikunde, de bachelor bio-farmaceutische wetenschappen te gaan doen. Ik vind medische vraagstukken erg interessant en dan vooral de moleculaire achtergrond ervan. Opgeteld bij mijn belangstelling voor de chemie kom je dan al snel uit bij de medicinale chemie: het proces van het ontwerpen, synthetiseren en testen van nieuwe medicijnen.

De opleiding moedigt studenten aan om hun bijvakstage te gebruiken voor een stukje verbreding, het liefst in het buitenland. Voor mij was de keuze wat te doen niet moeilijk, ik wilde graag deze stage gebruiken om mijzelf te bekwamen in de farmacologie (het “test” gedeelte van nieuwe medicijnen). Dit is totaal anders dan de organische synthese en het leek mij dan ook een goede uitdaging om in een heel nieuw vakgebied te duiken. Toen bleek dat prof. dr. IJzerman, de begeleider van mijn bachelorstage, goede contacten had in New York was de stage in de onderzoeksgroep van prof. dr. Devi (in het “Department of pharmacology and biochemistry”) snel geregeld. Zo kon ik niet alleen de farmacologie ontdekken, maar ook “the Big Apple”, de stad die ik tot dan toe alleen kende uit de vele films en series die zich daar afspelen. De voorbereiding vergde vervolgens nog wel enige tijd, met beursaanvragen, een zeer langdurige visumaanvraag en een heel aantal inentingen (zelfs al werk je niet met patiënten, dan is dat nog verplicht in een ziekenhuis). Eind april 2008 was het dan eindelijk zo ver: ik vertrok voor ruim 6 maanden naar New York.

Leven in New York
Ik heb huisvesting kunnen regelen via Mount Sinai, en mijn huis bleek slechts 5 minuten lopen vanaf het lab. Dit kwam goed uit, aangezien mijn cellen meestal niet het hele weekend zonder eten konden en ik dus eigenlijk ieder weekend wel even naar het lab moest. Daarnaast was mijn huis ongeveer 100 meter verwijderd van Central Park, een oase van groen in een overwegend betonnen stad. In New York is altijd wel wat te doen en ontzettend veel te zien. Mijn weekenden waren dus al snel gevuld met allerhande uitstapjes. Zo stonden onder andere een fietstocht over Manhattan, de New York Botanical Garden, de Bronx Zoo, de finale van de US Open en een gratis concert van Bon Jovi in Central Park op het programma. Ook weekendjes Boston en Washington mochten niet ontbreken. Met op iedere hoek een Starbucks was de koffie altijd bij de hand en nooit hoefde ik na te denken over een laatste trein of bus: deze gaan immers 24/7! Het dagelijks leven bleek duurder dan ik van tevoren had ingeschat, in New York loont het niet om zelf eten te koken, afhalen is veelal goedkoper. Maar na een aantal keren kebab, pizza of Chinees, is het toch een stuk fijner (en gezonder) om dit wel te doen.

Het onderzoek
Hoewel de dagen in New York gemakkelijk gevuld kunnen worden met ontspannende activiteiten, was dat uiteraard niet het doel van mijn reis. Ik heb dan ook het grootste deel van de tijd doorgebracht op het lab van prof. Devi. Recentelijk is in dit lab ontdekt dat hemopressin, een peptide van 9 aminozuren lang, kan binden aan de cannabinoid type 1 (CB1) receptor. Deze receptor bevindt zich voornamelijk in de hersenen en speelt daar een belangrijke rol bij vele (patho)fysiologische processen. De voornaamste liganden voor de CB1 receptor zijn zeer lipofiel, in tegenstelling tot hemopressin, dat hydrofiel is. Het is daarom opmerkelijk dat dit peptide ook aan de receptor kan binden en veel van de onderliggende farmacologie is onbekend. Mijn onderzoek heeft zich gericht op hemopressin en biologische en synthetische hemopressin analoga om erachter te komen hoe deze aan de receptor binden en tot welke respons dit leidt. Door mutante CB1 receptoren te gebruiken, wilden we erachter komen welke aminozuren in het bindingsdomein essentieel zijn voor hemopressin binding. Helaas gaf het bindingsassay dat we hiervoor wilden gebruiken de nodige problemen. De gebruikte liganden zijn door hun hoge lipofiliciteit nogal plakkerig, wat leidt tot een grote mate van aspecifieke binding. Na veel optimalisatie is het gelukt om dit sterk te verminderen, maar het assay bleek niet geschikt voor het bepalen van de binding van de peptiden. Naast de bindingsstudies heb ik me veel beziggehouden met functionele assays, zoals MAP kinase assays. Daaruit kwam naar voren dat de synthetische hemopressin analoga de werking van een bekende CB1 agonist kunnen versterken. Deze vinding is  erg interessant omdat het erop kan duiden dat deze stoffen werken als allostere modulatoren. De komende tijd zullen er meer experimenten gedaan worden om dit verder uit te zoeken. Daarnaast zijn de endogene varianten van hemopressin geïdentificeerd en het is gebleken dat de farmacologie van deze liganden anders is dan die van “normale” cannabinoiden. Dit biedt mogelijkheden om deze peptiden te gebruiken voor therapeutische doeleinden.

Tot slot
Het leven in New York is een onvergetelijke ervaring geweest en mijn stage heeft alles geboden wat ik ervan wilde leren. Ik wil de dr. Saal van Zwanenbergstichting heel hartelijk danken voor hun financiële steun, waardoor deze stage voor mij werkelijkheid is geworden.