Allergie opsporen met lichtgevende cellen

De diagnose van een allergie is alles behalve makkelijk. Natuurlijk er zijn bepaalde klachten, maar ieder mens krijgt dagelijks zo veel verschillende stoffen binnen. Welke stof is precies verantwoordelijk voor die loopneus, benauwdheid, tranende ogen of huiduitslag?

Gevaarlijk

Op dit moment wordt dat veelal bepaald aan de hand van een priktest. Bij zo’n priktest brengt een arts een klein beetje van de verdachte stof aan in de huid. Na een kwartier tot dertig minuten is te zien of de stof een reactie geeft. Het grote nadeel van deze test is dat een patiënt direct in contact komt met de stoffen waar hij – mogelijk – allergisch voor is. En dat kan erg gevaarlijk zijn. Bij sommige mensen is de reactie zo heftig dat deze levensbedreigend is.

Biotechnoloog Martin Fussenegger en zijn team van de ETH Zürich vonden het daarom tijd voor een alternatief. Zij bedachten een systeem waarbij bloed van patiënten wordt losgelaten op levende cellen. Die cellen zijn genetisch zo aangepast dat ze reageren op de aanwezigheid van histamine. De aanwezigheid van histamine is een goede indicatie voor een allergische reactie. Zit er geen histamine in het bloed van de patiënt, dan is er niks aan de hand en zullen de cellen niet reageren. Is er wel histamine aanwezig, dan is de patiënt waarschijnlijk allergisch voor de geteste stof en zullen de cellen gaan fluoresceren.

Speciale receptoren

Een allergische reactie ontstaat wanneer het lichaam sterk reageert op bepaalde stoffen (allergenen) die binnenkomen. Dit kunnen bijvoorbeeld pollen van planten zijn, huidschilfers van dieren, uitwerpselen van de huisstofmijt of voedselbestanddelen.

Op het moment dat een allergeen het lichaam binnenkomt, bindt het zich aan de antistof IgE. Deze binding zorgt voor de activatie van mestcellen en bijzondere witte bloedcellen (basofiele granulocyten). Die cellen starten met de afgifte van histamine. Histamine is de stof die uiteindelijk de allergische klachten veroorzaakt. Dit doet het door te binden aan speciale receptoren die op veel verschillende cellen voorkomen. Bijvoorbeeld op afweercellen, spiercellen en endotheelcellen. Vandaar dat de klachten die horen bij een allergie ook zeer uiteenlopend kunnen zijn.

In het systeem van Fussenegger gebeurt precies hetzelfde. Het bloed van patiënten wordt blootgesteld aan een allergeen en de histamineproductie komt op gang. De speciale cellen die de biotechnoloog en zijn collega’s gemaakt hebben, dragen receptoren voor histamine. Als histamine aan die receptoren bindt, ontstaan er geen klachten, maar treedt er een signaalroute in werking die er uiteindelijk voor zorgt dat de cellen gaan fluoresceren.

Goed alternatief

Fussenegger testte zijn systeem bij vier menselijke proefpersonen. Hij stelde het bloed van de deelnemers bloot aan verschillende allergenen waaronder een aantal soorten pollen, huisstofmijt en een allergeen van het paard. Hij liet het bloed vervolgens los op de cellen en bepaalde de hoeveelheid fluorescentie. Hoe sterker de fluorescentie, hoe meer histamine er geproduceerd wordt en hoe sterker de allergische reactie is.