Behandeling van virusinfecties

Dr.ir. Ronald van Rij
Universitair docent Experimentele Virologie
Universitair Medisch Centrum St Radboud

Wat is de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkeling in uw vakgebied?

Virussen zijn intracellulaire parasieten: buiten de cel zijn het passieve entiteiten, pas wanneer ze een cel infecteren, beginnen virussen aan hun complexe levenscyclus. Een virus herprogrammeert een cel zodanig dat er in korte tijd vele nieuwe virusdeeltjes gevormd worden. Het afweersysteem van de gastheer probeert ondertussen de schade te beperken door virussen en virus-geïnfecteerde cellen op te ruimen. Ik noem drie belangrijke ontwikkelingen in mijn onderzoeksveld.

Herkenning van virussen (en andere pathogenen) door het aangeboren immuunsysteem

Het afweersysteem of immuunsysteem kan worden ingedeeld in het aangeboren en het adaptieve immuunsysteem. Het adaptieve immuunsysteem kan worden getraind om ziekteverwekkers heel specifiek te herkennen. Het aangeboren immuunsysteem werd lange tijd gezien als een snel, maar niet erg specifiek afweermechanisme. De afgelopen jaren is er veel inzicht verkregen in de manier waarop ook het aangeboren immuunsysteem zeer speciek micro-organismen kan herkennen. Dit gebeurt door middel van eiwitten, bijvoorbeeld Toll-like receptoren, die specifieke bouwstenen van bacteriën, schimmels of virussen herkennen. Deze inzichten leveren aanknopingspunten voor het ontwikkelen of verbeteren van medicijnen en vaccins tegen (infectie) ziektes. Zo probeert men vaccins te verbeteren door moleculen toe te voegen die Toll-like receptoren binden en daardoor het immuunsysteem activeren.

Kleine RNA moleculen en de rol van deze RNAs in virus infectie

Het bouwplan van de cel ligt gecodeerd in de genen in het DNA van de cel: welke eiwitten worden aangemaakt en in welke hoeveelheid? De bekendste functie van RNA is die van passieve boodschapper. Messenger RNA (mRNA) brengt deze informatie naar de plaatsen in de cel waar eiwitten geproduceerd worden. Sinds kort weten we van het bestaan van kleine RNA-moleculen die een andere functie hebben. Ze kunnen bepalen of, wanneer, en in welke hoeveelheid een eiwit geproduceerd wordt. Jarenlang zijn deze moleculen over het hoofd gezien en nu blijkt dat ze een essentiële rol hebben in bijna elk proces in de cel, waaronder de afweer tegen virussen. In klinische trials wordt het vermogen van deze kleine RNA moleculen om virussen uit te schakelen getest.

Deep sequencing en “nieuwe” virussen

De afgelopen jaren is er enorme vooruitgang geboekt om met nieuwe methodes op grote schaal DNA-sequenties te bepalen. Dit wordt next generation sequencing of deep sequencing genoemd. Deze technieken hebben de biologie fundamenteel veranderd: bijvoorbeeld, het volledige genetische materiaal van veel verschillende organismen is of wordt in kaart gebracht en van steeds meer erfelijke ziektes worden de specifieke DNA-defecten ontrafeld. Deze technieken hebben ook hun intrede gedaan in de virologie. Eén van de inzichten hieruit is dat de diversiteit van virussen veel groter is dan tot nog toe aangenomen. Mensen, maar ook knaagdieren en muggen waarvan bekend is dat ze virussen op de mens kunnen overdragen (zoönose), blijken vele nog onbekende virussen te bevatten. Onder deze “nieuwe” virussen zitten ongetwijfeld virussen die ziektes kunnen veroorzaken, andere zullen onschadelijke passanten zijn.

Op welke wetenschappelijke doorbraak hoopt u?
Meer dan 25 jaar na de identificatie van HIV-1 als het virus dat AIDS veroorzaakt, is er nog steeds geen effectief vaccin. Een vaccin zou een enorme wetenschappelijke doorbraak zijn met grote humanitaire gevolgen.

Wat is de waarde van uw vakgebied voor de samenleving?
Virusziektes in de mens variëren van relatief ongevaarlijke verkoudheid tot dramatische ziektes zoals HIV/AIDS en bepaalde soorten kanker. Virussen kunnen daarnaast grote sociaal-economische gevolgen en ontwrichtende effecten hebben op de maatschappij. Voor slechts een handvol virussen zijn er medicijnen of vaccins beschikbaar. Inzicht in de biologie van virusinfecties is essentieel om vaccins en medicijnen te ontwikkelen of om andere interventie maatregelen te treffen.

Er is nog een andere belangrijke reden om de basale biologie van virussen te bestuderen. Virussen leven al honderdduizenden jaren nauw samen met hun gastheer. Door virussen te bestuderen, krijgen we ook belangrijke inzichten in de cel. Hoewel de waarde voor de samenleving van laatstgenoemde kennis minder evident lijkt te zijn, blijkt juist dit soort fundamentele kennis essentieel voor het ontwikkelen van nieuwe innovatieve behandelmethoden. Zo zijn Toll-like receptoren en kleine RNA-moleculen (Nobelprijs-winnende ontdekkingen die ik boven al noemde) ontdekt met zeer fundamenteel onderzoek van respectievelijk het immuunsysteem van de fruitvlieg en de eerste twee celdelingen van een embryo van de rondworm C. elegans. Tien à vijftien jaar na hun ontdekking, zijn er op basis van deze bevindingen experimentele behandelingen ontwikkeld tegen kanker en infectieziektes. Deze behandelingen worden op dit moment geëvalueerd in klinische trials.

Er is een zorgelijke tendens om valorisatie van onderzoek (het benutten of ten gelde brengen van wetenschappelijke kennis) het onderzoeksbeleid te laten bepalen en zwaar te laten wegen in het beoordelen van onderzoeksvoorstellen. Bovenstaande voorbeelden laten zien dat innovatie vaak op fundamenteel onderzoek berust, waarvan het nut of de maatschappelijke waarde niet bij voorbaat vaststaat.


Andere bijdragen in Biologie, Cellen, DNA