Volg de immuunrespons in stapjes

“Virussen zijn slim”, stelt Ab Osterhaus, coördinator van het Virgo onderzoeksconsortium. Hoewel ze zichzelf niet kunnen voortplanten, zijn hun genenpakketjes genoeg om zich door een gastheer te laten vermeerderen en vanuit daar verder te verspreiden. Doordat ze snel muteren, kunnen virussen gemakkelijk van niches profiteren. En dat maakt virusbestrijding moeilijk.

Global village

De veranderende wereld heeft het voor virussen juist gemakkelijker gemaakt. Osterhaus: “Toen ik afstudeerde, was het pokkenvirus net uitgeroeid. ‘Zo zullen we alle virussen binnenkort wel onder controle krijgen’, was toen de gedachte. Maar dat viel enorm tegen. Je ziet juist een toenemende berg infecties, die bijna allemaal bij de dierenwereld vandaan komen.”

Virussen springen dan over van een dierlijke gastheer op mensen, soms met grote gevolgen. In een kleine geïsoleerde mensenpopulatie kan een virus zich veel minder goed op de been houden, omdat er simpelweg te weinig gastheren zijn om te kunnen overleven. Osterhaus: “De intensieve veeteelt en de global village maken dat virussen zich sneller dan ooit verspreiden.”

Trial and error

Om het probleem van virusverspreiding aan te pakken, richt Virgo zich op verschillende antivirale strategieën. “Het mooiste is natuurlijk het maken van een vaccin, dat preventief werkt”, zegt co-coördinator Arno Andeweg. In het verleden is er veel succes geboekt met vaccins van opgekweekte verzwakte of dode virussen, die eenmaal bij de mens toegediend een immuunrespons in gang zetten die het individu beschermt tegen het echte virus.

“Veel van die vaccins zijn ontdekt door trial and error, maar dat werkt helaas niet voor alle virussen. Voor RSV, een virus dat luchtweginfecties veroorzaakt virus bij jonge kinderen, zorgt zo’n vaccin echter juist voor een te sterke respons, waardoor het lichaam zelf extra schade aan de longen aanricht.”

Meer kennis over de gastheerrespons en de regulatie daarvan is dus nodig om op een rationele manier goede vaccins te ontwikkelen.

Immuunrespons

Die kennis verzamelt Virgo met nieuwe technieken. Door minutieus alle stapjes te bestuderen van de virus-gastheer-interactie, kom je erachter op welke plekken je het virus kunt aanpakken. Wanneer een virus een gastheer binnenkomt, gaat het immuunsysteem in de weer. Een kwart van onze ruim twintigduizend genen hebben een rol in de afweer. T-helpercellen zetten bijvoorbeeld andere immuuncellen aan het werk: B-cellen worden aangespoord tot het maken van afweerstoffen, en cytotoxische T-cellen tot het doden van de virus-geïnfecteerde cellen.

Op DNA-niveau gebeurt er van alles in deze cellen; genen worden aan- en uitgeschakeld om een infectie op te ruimen, die genen worden overgeschreven in boodschapper-RNA. Ook de eiwitsynthese en verdere biochemische tussen- en eindproducten veranderen onder de invloed van een virusinfectie.

Kat-en-muisspel

Het Virgo-onderzoek richtte zich op al die niveaus. Dat heeft geleid tot verscheidene biomarkers, indicatoren die helpen bij de diagnose, behandeling en prognose van een infectie. Als je aan de hand van zo’n biomarker bijvoorbeeld kunt zien dat iemand extra gevoelig is voor een bepaalde virusinfectie, dan kun je voorspellen dat de infectie ernstig zal zijn en kun je de patiënt gerichter behandelen.

De technologie helpt ook om meer nieuwe virussen te ontdekken, zoals bij het MERS-virus. De strategie is dan om zoveel mogelijk gegevens te verzamelen van een onbekende infectie zodat je kunt zien waar het op lijkt en hoe je het moet behandelen. Tot slot kan deze aanpak nieuwe of verbeterde vaccins opleveren, omdat de respons van een gastheer op een vaccin beter gemeten kan worden.

“Natuurlijk: alle virusinfecties voorkomen kan nooit”, zegt Andeweg. Er verschijnen telkens nieuwe virussen in de populatie. Sommige virussen die bijna waren uitgeroeid, zoals mazelen en polio, blijken toch weer de kop op te steken, bijvoorbeeld door een lage vaccinatie-graad in crisisgebieden. “Het ‘wegpesten’ is nog niet voorbij. Virusbestrijding blijft een kat-en-muisspel.”