Tentamen (uitwerkingen) Werking van geneesmiddelen (FA-BA104)

OEFENTENTAMEN: WERKING VAN GENEESMIDDELEN

Cursus: Farmacie

Tijdsduur: 2,5 uur

Totaal aantal punten: 94

Hulpmiddelen: Rekenmachine



Vraag 1: Signaaltransductie en Celproliferatie (13 punten)

De MAPK/ERK-route is een cruciale signaaltransductieroute die betrokken is
bij celdeling. Een centraal eiwit in deze route is Ras. Ras is een klein G-
eiwit dat actief is wanneer het GTP gebonden heeft, en inactief wanneer
het GDP gebonden heeft. Mutaties in het Ras-gen worden vaak gevonden
in tumoren.

In een gezonde cel wordt Ras geactiveerd door een "Grb2-Sos complex" na
stimulatie van een groeifactor-receptor (RTK). Ras inactiveert zichzelf weer
door GTP te hydrolyseren naar GDP, een proces dat versneld wordt door
GAP-eiwitten (GTPase Activating Proteins).

a) (3 punten) Wat is de consequentie voor de signaaltransductie als
een cel behandeld wordt met een stof die de intrinsieke GTPase-
activiteit van Ras volledig blokkeert? Licht je antwoord toe.

Bij patiënten met melanoom (huidkanker) wordt vaak de zogeheten
V600E-mutatie gevonden in het eiwit BRAF. BRAF is een kinase uit de Raf-
familie, dat zich in de cascade bevindt tussen Ras en MEK (dus: Ras 
BRAF  MEK  ERK).

De V600E-mutatie zorgt ervoor dat BRAF constitutief actief is: het staat
permanent 'aan', onafhankelijk van signalen van bovenaf.

De arts twijfelt tussen twee behandelingen voor deze patiënt:

1. Geneesmiddel A: Een remmer van de groeifactor-receptor (boven in
de keten).

2. Geneesmiddel B: Een remmer van MEK (het eiwit direct onder BRAF).

b) (5 punten) Wat zal het effect van de geneesmiddelen zijn op de
celproliferatie bij deze specifieke mutatie. (Geef dus twee antwoorden
geneesmiddel A zorgt voor… en geneesmiddel B voor …). Geef ook aan
welke van deze 2 je dus zou kiezen als behandeling tegen huidkanker.

, c) (5 punten) Een farmaceutisch bedrijf ontwikkelt een medicijn
("Inhibitor X") dat bindt aan de ATP-bindingspocket van het kinase MEK
(een eiwit direct onder Ras in de cascade).

 Welk effect heeft dit op de fosforylering van ERK (het substraat van
MEK)?

 Is dit een voorbeeld van competitieve of niet-competitieve inhibitie
ten opzichte van het substraat ERK? Licht toe.



Vraag 2: Selectiviteit en Intrinsieke Activiteit (17 punten)

Farmacologen zijn op zoek naar een nieuw geneesmiddel tegen hoge
bloeddruk. Het doelwit is de ß1-adrenerge receptor in het hart. Echter,
stimulatie (of blokkade) van de ß2-adrenerge receptor in de longen kan
ongewenste bijwerkingen geven (zoals benauwdheid bij astmapatiënten).

Men test twee nieuwe stoffen (Stof X en Stof Y) in een bindingsexperiment
om hun affiniteit (Kdiss in nM) voor beide receptoren te bepalen.

Kdiss voor β1-receptor Kdiss voor β2-receptor
Stof
(hart) (longen)

Stof
5 nM 500 nM
X

Stof
10 nM 10 nM
Y

a) (4 punten) Bereken de selectiviteitsratio van Stof X voor de ß1-
receptor ten opzichte van de ß2-receptor. Welke stof (X of Y) heeft de
voorkeur als je specifiek het hart wilt beïnvloeden met zo min mogelijk
bijwerkingen op de longen?

b) (4 punten) Leg uit waarom een lage Kdiss-waarde overeenkomt met een
hoge affiniteit.

Vervolgens kijkt men naar het functionele respons (cAMP productie) van
Stof X op de ß1-receptor. Men vergelijkt dit met de lichaamseigen stof
(noradrenaline).

 Noradrenaline: Bereikt een maximaal effect Emax van 100%.

 Stof X: Bereikt, zelfs bij zeer hoge concentraties, een maximaal
effect van slechts 60%. De EC50 is wel vergelijkbaar met die van
noradrenaline.