Wetenschap - 1 januari 1970

Oplichtende gistcellen bewaken voedsel

In 2002 veroorzaakte het afval van een farmaceutisch bedrijf een klein hormoonschandaal. Varkens stierven en inspecteurs legden bedrijven aan de ketting. In die periode werkte een Wageningse promovendus aan genetisch veranderde gistcellen, die hormonen konden opsporen. De cellen kregen meteen hun vuurdoop.

De MPA-affaire begon met merkwaardige voorvallen op varkensbedrijven in Zuid-Nederland, herinnert ir. Toine Bovee zich. ‘Biggen stierven’, zegt Bovee. ‘Drachtige zeugen konden niet meer van hun biggen afkomen. De jonge dieren waren soms misvormd, en de volwassen dieren waren onvruchtbaar. In het voer vonden onderzoekers het door mensen gemaakte hormoon medroxyprogesteronacetaat of MPA, een bestanddeel van pillen tegen overgangsklachten. Dat verklaarde veel van de problemen, maar niet alles.’
Bovee vond het ontbrekende stukje, dankzij de gistcellen die hij op Rikilt had versleuteld. In het DNA van de gistcellen had hij een stukje informatie geplakt, waardoor de gistcellen een nieuw eiwitje waren gaan aanmaken: een receptor voor het vrouwelijk geslachtshormoon estradiol en stoffen die de werking van estradiol imiteren.
‘Als estradiol zich vastmaakt aan de estradiolreceptor, reist het complex van hormoon en receptor door de cel naar het DNA’, zegt Bovee. ‘Daar maken ze zich vast aan het estradiol response-element. Ook dat element hebben we ingebouwd in onze gistcellen. Erachter hebben we nog een derde stukje erfelijk materiaal geplakt, dat de gistcel een groen fluorescerend eiwit laat aanmaken als de receptor het response-element prikkelt.’
De ontwikkeling van de cel nam vier jaar in beslag. Het eindresultaat was een gevoelig meetinstrument voor estradiol-achtige verbindingen, waarmee Bovee ontdekte dat er tijdens de MPA-affaire niet alleen sprake was van besmetting met MPA, maar ook met puur estradiol.
De bron van herkomst was een Iers bedrijf dat coatings maakte van pillen tegen overgangsklachten. Het afval van het proces werd aan een Belgisch mengvoederbedrijf verkocht als ‘suikerwater’, en belandde in veevoer. Hormonen als MPA en estradiol maken dat dieren sneller dik worden. Daarom heeft de hormoonmaffia de hormonen graag gebruikt. Brussel verbiedt het gebruik van hormonen als groeibevorderaar, omdat onderzoekers vermoeden dat ze de gezondheid in gevaar brengen. Hormonen als estradiol en MPA kunnen de seksuele ontwikkeling van kinderen verstoren en verhogen misschien de kans op kanker.
Het hormoonvoer vond zijn weg naar tientallen Europese bedrijven. Uiteindelijk moesten vijftigduizend gezonde varkens worden afgemaakt.
Cellen als de lijn die Bovee in zijn proefschrift beschrijft, worden steeds belangrijker binnen de onderzoeksinstituten die de voedselveiligheid bewaken. Ze besparen de onderzoekers vooral veel tijd en werk, zegt Bovee. ‘Je brengt een extract van het monster samen met de cellen en je wacht een etmaal. Bestraal je de monsters daarna met UV-licht, dan weerkaatsen de monsters groen licht als er een actieve stof in het extract zit. Zo zie je snel in welk monster je verder moet zoeken, en in welk monster niet.’
Daarna moeten de onderzoekers met klassieke chemische analysemethoden, zoals GC-MS, nog wel bepalen met wat voor verbinding ze te maken hebben.
Omdat gistcellen van nature geen receptoren voor hormonen hebben, zijn ze specifiekere meetinstrumenten dan de cellen van organismen die van nature wel gevoelig zijn voor hormonen. ‘Het nadeel van bijvoorbeeld menselijke cellen is dat de ingebrachte reporterconstructen voor het meten van androgene activiteit, ook reageren op andere hormoonactiviteiten, waardoor ze hormonen door elkaar kunnen halen’, stelt Bovee. ‘Een complex van receptor X en hormoon X koppelt soms aan een response-element voor een andere receptor. Met het inbrengen van reporterconstructen in dit soort cellen, bestaat dus de kans dat de cel vals alarm slaat. Met gistcellen is de kans daarop nihil. Wij willen bij de opsporing van illegale hormonen graag weten met welk type hormoon we te maken hebben.’
Bovee’s gistcel is een lid van een gestaag groeiende familie. ‘We hebben op het Rikilt nog meer gistcellen ontwikkeld’, zegt Bovee. ‘Dit jaar hebben we een gistcel in gebruik genomen waarmee we androgene stoffen kunnen aantonen. Volgend jaar denken we dat we ook cellen kunnen gebruiken die cortico-hormonen en progesteronachtige stoffen opsporen.’ /
WK

Toine Bovee promoveert op 23 juni bij prof. Ivonne Rietjens, hoogleraar Toxicologie.

Re:ageer