Menu Close

Magneet tegen malaria

In de strijd tegen malaria kampen artsen met parasieten die resistent worden tegen chemische middelen, en geld om een vaccin te ontwikkelen ontbreekt. Maar de Amerikaanse onderzoeker Henry Lai ziet kansen in een verrassende benadering: hij doodt malaria-parasieten met een magneet.

Het idee kwam tot hem, vertelt Henry Lai, toen hij om twee uur ‘s nachts lag te luisteren naar een uitzending van de BBC. Onderwerp van de reportage was het medicijn chloroquine, een aloud middel tegen malaria waartegen inmiddels helaas de meeste malaria-parasieten resistent zijn geworden.

In de besmette rode bloedcellen van een malaria-patiënt, hoorde Lai de deskundigen vertellen, houden Plasmodium-parasieten zichzelf in leven door het verteren van de stof hemoglobine. Hemoglobine is een groot, ijzerhoudend molecule, dat ons levenssap rood kleurt en ervoor zorgt dat we zuurstof van de ene plaats in ons lichaam naar de andere kunnen vervoeren.

Om zijn honger te stillen, neemt één parasiet per dag tot zes miljoen hemoglobine-moleculen op uit zijn gastheer, de rode bloedcel. In kleine blaasjes, een soort cellulaire maag en darm, slaat hij ze op. Maar tegelijk zadelt hij zichzelf zo wel op met een probleem: de kern van het hemoglobine-molecule, het ‘heem’, is voor de parasiet onverteerbaar. Bovendien is het heem-molecule, met in het midden een elektrisch geladen ijzer-atoom, hyperreactief, en daarom voor het dier ronduit giftig. Maar kwijt kan hij het evenmin — de cellulaire darm heeft geen uitgang.

Maar de parasiet heeft een vernuftige oplossing voor zijn spijsverteringsprobleem gevonden: een speciaal daartoe uitgerust enzym verzamelt de schijfvormige heem-moleculen en schakelt ze aaneen tot keurige stapeltjes, als betrof het vieze borden voor een astronomische afwas. Alleen het onderste en het bovenste ‘bord’ zijn de parasiet dan nog tot last.

Ondanks zijn tamelijk korte leven — na een paar dagen is het voorbij — stapelt de parasiet er flink op los. Sommige stapeltjes moleculen bereiken een hoogte van 0,06 millimeter, en kun je onder een gewone microscoop als kleine zwarte staafjes zien zitten.

Het malaria-middel chloroquine, hoorde Lai uit zijn radiotoestel, stuurt in de parasieten het stapel-enzym waarschijnlijk in de war. Niet meer in staat om het giftige heem in stapeltjes onschadelijk te maken, gaat de parasiet aan zijn eigen darminhoud te gronde. Althans, wanneer de parasiet nog gevoelig is voor het medicijn. Want nadat chloroquine tientallen jaren met succes is toegepast, verschijnen steeds meer variëteiten met enzymen die zich bij hun stapelwerk niet meer door de stof laten dwarsbomen.

Tot dat moment had Lai, die werkt bij de afdeling Bio-engineering van de Universiteit van Washington in de Amerikaanse stad Seattle, zich nog nooit met malaria bezig gehouden. Bekendheid geniet hij vooral door zijn onderzoek naar effecten van radio- en microgolven op levende cellen — van mobiele telefoons op de hersenen, om het meest controversiële voorbeeld maar te noemen. De gedachte aan kleine ijzeren staafjes in het inwendige van de malaria-parasiet bracht Lai’s eigen brein in ieder geval goed op gang.

Zulke ijzerhoudende staafjes, redeneerde de onderzoeker, zouden immers wel eens gevoelig kunnen zijn voor magnetisme. En door magnetische velden rond de parasieten razendsnel van richting te laten veranderen, zou hij de beestjes het leven misschien zuur kunnen maken. In oudere parasieten, die grote voorraden heem hebben opgestapeld, zouden trillende of rondtollende staafjes de celinhoud tot moes kunnen malen — “als iets groots in je lichaam flink schudt, dan moet er wel iets beschadigd raken,” meent Lai.

Maar ook in jongere parasieten, die nog aan het bouwen van staafjes moeten beginnen, zou de methode kunnen helpen: het hevige schudden zou kunnen voorkomen dat heem-moleculen nog worden gestapeld. Zo zouden magneten het effect van chloroquine imiteren, alleen dan op een mechanische in plaats van een scheikundige manier.

“De volgende morgen,” vertelt Lai, “dook ik meteen in de literatuur. Binnen vijf minuten had ik een artikel te pakken waarin stond hoe je heem-staafjes in een reageerbuis kunt isoleren: inderdaad, heel gemakkelijk: met een magneet.”

Als eerste stap isoleerde Lai, met magneten, wat staafjes uit een buisje vol malaria-parasieten. Onder de microscoop bracht hij ze onder invloed van een elektromagnetisch veld dat voortdurend van richting veranderde. Tevreden zag hij de staafjes onder de lens vrolijk schudden en draaien — op de maat van de snelheid waarmee hij de magneten verwisselde.

Dus zette Lai de volgende stap. Van een naburig laboratorium, dat regelmatig onderzoek doet naar malaria, kreeg hij schaaltjes rode bloedcellen, waarin om te beginnen een klein deel met malaria was besmet. De schaaltjes plaatste hij tussen twee spoelen, elk met 250 windingen koperdraad en 16 centimeter in doorsnee. Vijf keer per seconde draaide hij de stroomrichting in de spoelen om, en daarmee de richting van het magnetisch veld.

Toen de schaaltjes na twee dagen uit de warme broedstoof kamen, bleek inderdaad dat de parasiet aan de behandeling geen plezier had beleefd. In vergelijking met de ‘behandelde’ schaaltjes lag in onbehandelde schaaltjes het aantal besmette rode bloedcellen gemiddeld twee keer zo hoog.

Een gehalveerde verspreiding van de parasiet, meent Lai, zou in het lichaam van een patiënt het verschil betekenen tussen een beheersbare infectie en een dodelijk verloop.

In de praktijk, fantaseert de onderzoeker, zou de behandeling eenvoudig zijn toe te dienen. “In een zaal als deze,” zegt de onderzoeker terwijl hij in de universiteitskantine om zich heen wijst, “zou je gemakkelijk een alternerend veld kunnen opwekken.” Een grote spoel in het plafond en een tweede spoel in de vloer zouden volstaan. Patiënten zouden er rustig een boek kunnen lezen, of in hun bed kunnen slapen. “Maar het zou ook een aanvulling op een behandeling met chemische middelen kunnen zijn.”

Erg sterk zouden de magnetische velden niet eens hoeven te zijn, meent Lai. De staafjes in de parasiet zijn zo klein, dat een zwak veld ze al in beweging zou kunnen zetten. Zijn eerste proeven voerde hij uit met velden van plus en min 7,5 gauss — een gauss is een eenheid voor magnetische veldsterkte. Ter vergelijking: de magnetische kracht van de Noordpool bereikt in Nederland net geen 0,5 gauss, ofwel vijftien keer minder dan de koperspoelen van Lai.

Ironisch genoeg is het dezelfde Lai die regelmatig waarschuwt dat te weinig bekend is over schádelijke gevolgen van elektromagnetische golven — net als enkele collega’s elders ter wereld zegt hij aanwijzingen te hebben dat zulke golven breuken kunnen veroorzaken in genetisch materiaal. Bovendien hebben elektromagnetische golven, ontdekte Lai tien jaar geleden als eerste, een nadelige invloed op het geheugen van ratten. Redenen waarom, vermoedt Lai, hij voor onderzoek in die richting geen subsidie meer krijgt van fabrikanten van mobiele telefoons.

Is hij niet bang dat ook een elektromagnetische behandeling van malaria schadelijke bijwerkingen zal kennen? Lai: “Elke behandeling is een afweging tussen voordelige en nadelige effecten. Malaria is een ernstige ziekte, en zeker bij kinderen is het soms een kwestie van leven en dood. In zo’n geval weegt het voordeel van een behandeling wel op tegen de risico’s van een zwak alternerend magnetisch veld.”

Maar voorlopig zal de wereld nog even moeten wachten op nieuwe, beslissender onderzoeksresultaten — want ook voor het onderzoek naar malaria is de bodem van Lai’s geldkist bereikt. Van experimenten met patiënten is daarom voorlopig nog geen sprake. Maar Lai is vastbesloten het project niet op te geven — niet voor niets praat hij nu immers met journalisten. Binnenkort, belooft hij, gaan de brieven naar malaria-subsidiefondsen op de bus.

Related Posts