Thijn Brummelkamp aan het werk in zijn lab in het Antoni van Leeuwenhoek Ziekenhuis in Amsterdam AvL

Twee Nederlanders hebben een hoofdrol gespeeld bij het doorgronden van de manier waarop ebola menselijke cellen binnendringt. Ze publiceerden daar al drie jaar geleden over in Nature, maar op dit moment trekt hun ontdekking weer volop aandacht.

Het zijn Thijn Brummelkamp, nu hoofd van een onderzoeksgroep bij het Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis in Amsterdam, en Jan Carette, hoofd van een onderzoeksgroep aan de Amerikaanse Stanford University. De twee waren destijds verbonden aan het Whitehead Institute for Biomedical research in Cambridge in de Amerikaanse staat Massachusetts.

Receptor

Het ebolavirus hecht zich via een paar eiwitten op de oppervlakte van de cellen die hij binnen wil gaan. Om zich te vermenigvuldigen moet het virus door het celoppervlak heen in het cytoplasma komen, het stroperige, vloeibare deel van de cel.

"Daarvoor heeft het virus een zogeheten receptor nodig" , vertelt Thijn Brummelkamp, een van de hoofdauteurs van het artikel in Nature. De meeste virussen vinden die receptor op het celoppervlak.

Onder de radar

"Ebola is slimmer. Dat hecht zich met behulp van een paar andere eiwitten aan het celoppervlak en wordt dan naar binnen getransporteerd. Maar pas binnen in de cel vindt hij zijn echte receptor."

Op die manier omzeilt ebola als het ware het immuunsysteem van de mens. "Het ebola-virus blijft eigenlijk onder de radar van ons immuunsysteem. Het gebruikt onze cholesterol-transporter om zich te vermenigvuldigen."

Het ebola-virus blijft eigenlijk onder de radar van ons immuunsysteem.

Thijn Brummelkamp

Gen

Eén gen, het Niemann-Pick C1-gen (NPC1) speelt een sleutelrol bij de vermenigvuldiging van het virus. Door dat gen uit te schakelen is de vermenigvuldiging van ebola in een lichaamscel te stoppen.

Brummelkamp en Carette deden die ontdekking samen met onderzoekers van de Harvard Medical School, het Albert Einstein College of Medicine en het onderzoeksinstituut voor infectieziekten van het Amerikaanse leger.

Speciale cellen

Dat deden ze door bijzondere cellen te onderzoeken. Vrijwel alle cellen zijn diploïde. Dat betekent dat ze twee kopieën hebben van elk chromosoom met alle bijbehorende genen. Het is inefficiënt om beide identieke genen gelijktijdig uit te schakelen.

Een exemplaar blijft vaak actief en dan kan het virus zich toch verspreiden. Daarom kozen de onderzoekers voor speciale cellen die haploïde zijn, dat wil zeggen dat ze van alle chromosomen en bijbehorende genen maar één exemplaar hebben.

Geslachtscellen hebben die eigenschap, maar ook zeldzame cellen die een chronische vorm van leukemie veroorzaken, een ernstige kanker van het bloed en beenmerg.

Manipuleren

Die laatste cellen hebben de onderzoekers gebruikt om de werking te onderzoeken van eiwitten van de gastheer die virussen gebruiken. In het geval van ebola bleken een aantal eiwitten een rol te spelen.

Eentje, NPC1, speelde een sleutelrol en maakte de eigenlijke vermenigvuldiging in de cel van ebola mogelijk.

Slim

Tot 2011 dachten wetenschappers dat geen virus kon binnendringen op zo n slimme manier, door om de verdedigingslinies van de mens heen te gaan. Inmiddels , zegt Brummelkamp, hebben we aangetoond dat het Lassa-virus met behulp van andere eiwitten precies dezelfde aanvalsroute volgt.

Het Lassa-virus is, net als het Marburg-virus, een virus dat grote overeenkomst vertoont met het ebola-virus zowel in ziekteverschijnselen als sterfte.

Lab

Aantonen dat het mogelijk is om de vermenigvuldiging van het ebolavirus te stoppen door de werking van het gen NPC1 te blokkeren is één ding. In muizen is dat nu gelukt. Twee groepen muizen zijn besmet met ebola. Bij de ene groep was eerst het NPC1-gen onklaar gemaakt. Die kregen geen ebola. De andere groep met normaal werkende NPC1-genen wel.

Iets anders is om mensen die besmet zijn met ebola te genezen van de ziekte door de vermenigvuldiging van het virus te stoppen. "Het vervolgonderzoek aan het Albert Einstein College of Medicine op onze studie uit 2011 is daarop gericht" , vertelt Brummelkamp. "Maar voordat dat lukt zijn we jaren verder."

Resistent

Wereldwijd zijn er naar schatting vijfhonderd mensen met een NPC1-gen dat niet goed functioneert. Die mensen zijn zeer waarschijnlijk resistent tegen ebola. Maar diezelfde afwijking heeft ernstige gevolgen. Kinderen zijn vanaf hun jongste jeugd gehandicapt en krijgen een speciale variant van Alzheimer die al in hun kinderjaren optreedt.

Cellen van een Amerikaanse tweeling met een defect NPC1-gen worden nu gebruikt voor onderzoek naar een ebolamedicijn dat tijdelijk de werking moet blokkeren van het NPC1-gen. Daar is in de Amerikaanse pers recent veel aandacht voor geweest. 

Het duurt nog jaren voor het lukt om hiermee een medicijn te maken.

Thijn Brummelkamp

STER reclame