InterviewMicrobiologe Marjolein Kikkert

De wapenwedloop tussen het virus en de afweer

Het immuunsysteem van de mens kent vele verdedigingslinies, maar telkens weten virussen er doorheen te breken. Het nieuwe coronavirus sloopt de alarminstallatie. Onze kennis van dit kat-en-muisspel is beperkt, bekent medisch microbiologe Marjolein Kikkert.

We hebben het steeds over de strijd van de mens tegen het virus, zegt Marjolein Kikkert. De mens die de opmars van het nieuwe coronavirus wil stuiten. We willen het indammen, afremmen, bestrijden, uitroeien. “Maar er woedt ook een strijd in ons. Een strijd van het immuunsysteem versus het virus. Terwijl de afweer op een gegeven moment alle registers opentrekt om de indringer te verdrijven, probeert het virus zich schuil te houden, de aanvaller te misleiden of te dwarsbomen. Van dat gevecht begrijpen we nog veel niet.”

Het is een wapenwedloop tussen virus en afweer, zegt de medisch microbiologe van het Leids UMC. In een evolutie van miljoenen jaren heeft het immuunsysteem extra lagen in zijn verdediging aangelegd en telkens kwamen virussen met nieuwe wapens op de proppen om toch binnen te dringen. En nu mengen wetenschappers als Kikkert zich in die strijd.

Identificeren en uitschakelen 

Een aantal jaar geleden lukte het haar groep om zo’n wapen van een coronavirus te identificeren en uit te schakelen. Van het Mers-virus om precies te zijn, dat in 2012 in het Midden-Oosten de kop opstak en een pandemie veroorzaakte. Officieel raakten tot nu toe bijna tweeduizend mensen besmet en een derde van hen overleed. Het virus beschikt over een eiwit dat andere eiwitten kan knippen, een zogeheten protease. Daarmee kan het de alarminstallatie van zijn gastheercel uitschakelen. De afweerreactie komt daardoor slecht op gang.

Het nieuwe coronavirus lijkt in genetisch opzicht veel op het Mers-virus, maar wat zegt dat over zijn strijdplan? En wat leert het over de huidige pandemie? “We weten dat zowat alle virussen dezelfde doelen nastreven”, zegt Kikkert. “Ze willen zo lang mogelijk onherkenbaar blijven en ze proberen de afweer te dwarsbomen. Maar elk soort virus heeft daarvoor zijn eigen wapens en zijn eigen strategie. Neem het Sarsvirus, dat in 2002 en 2003 rondwaarde. Het nieuwe coronavirus lijkt daar nog meer op. Genetisch gezien zijn het tweelingzusjes. We kunnen aan de erfelijke code zien dat ze dezelfde wapens moeten hebben. Dat moeten we experimenteel nog bevestigen. Maar zetten ze die wapens ook op dezelfde manier in? De verschillen in ziektebeelden zijn immers evident.”

Het levensdoel van een virus is eenvoudig: zich vermenigvuldigen. Daarvoor gebruikt het de machinerie van zijn gastheercel, in het geval van het nieuwe coronavirus een cel uit de slijmvliezen van de keel of longen van een mens. Onderdeel van die machinerie is de zogeheten boodschapper-RNA waarmee de erfelijke code in de cel wordt omgezet in eiwitten. Het virus vermomt zijn eigen genetische code, ook een RNA, als boodschapper-RNA. De cel denkt nu dat het zijn eigen code vertaalt, maar maakt virus-eiwitten. Die gaan vervolgens het virus-RNA kopiëren, en zo komt de infectie op gang.  Tijdens dit proces zitten het virus-RNA en zijn kopie even aan elkaar vast, in een dubbelstrengs RNA. Kikkert: “Op dat moment gaat in de cel het alarm af. Dubbelstrengse verbindingen horen in het lichaam niet thuis! Het immuunsysteem komt in actie.”

In eerste instantie is dat het aangeboren immuunsysteem. Deze eerste verdedigingslinie beschikt over algemene wapens, en niet zoals het adaptieve immuunsysteem dat in de loop van een mensenleven middelen ontwikkelt die specifiek tegen bepaalde indringers zijn gericht. Kikkert: “Een paar uur na de infectie komt een cascade van reacties op gang. Eén daarvan is de inzet van interferon, een eiwit waarmee de machinerie van de cel even wordt stilgelegd. Het is een heel effectief middel, het virus kan niets meer uitrichten en wordt opgeruimd.”

Ware het niet dat het virus hier van alles tegen gevonden heeft. Zoals het genoemde protease, het eiwit waarmee coronavirussen de sensoren die het immuunsysteem alarmeren, onklaar maken. “Of ze bouwen van celmembranen een soort hoofdkwartier in de cel waar ze niet zichtbaar zijn voor de sensoren. Curieus vind ik dat. Er staat een hut op je erf en je hebt het niet in de gaten.”

Heel lang houdt het virus dit verstoppertje spelen niet vol. Op een gegeven moment krijgt het immuunsysteem toch door dat er iets niet in de haak is en komt het alsnog in actie. “Dan gaan alle remmen los. Alles gaat heel hard, er komt bijvoorbeeld een enorme productie van interferon op gang. Normaal verloopt de afweerreactie heel gebalanceerd, maar die regulatie is dan weg. Deze zogeheten cytokinestorm richt veel schade aan het weefsel aan. Dat is waarschijnlijk ook de verklaring waarom de toestand van sommige patiënten na een paar dagen ineens kan verslechteren. Maar waarom die controle er dan ineens vanaf is, dat begrijpen we nog niet.”

Hoe moet het nu verder? Hoe moeten we het virus onderzoeken om het te kunnen bestrijden?

“We kennen de erfelijke code, het genoom van het nieuwe coronavirus. Omdat die code erg lijkt op die van het Sars-virus is het waarschijnlijk dat ze dezelfde eigenschappen en functies hebben. Maar dat moeten we nog wel experimenteel bevestigen.”

Is dat zo moeilijk? Je kunt toch in dat genoom de code voor zo’n knippend eiwit uitschakelen?

“Bij sommige virussen heb je geluk en toon je het zo aan. Dan maak je een virus zonder die protease en dan blijkt inderdaad dat tegen dit mutante virus de immuunreactie meteen op gang komt. Maar het rottige bij dit soort virussen is: ze zijn zo compact dat elk eiwit wel twee of drie essentiële functies heeft. Als je dat eiwit uitschakelt, is het virus niet levensvatbaar. De kunst is om dat eiwit alleen ongeschikt te maken om sensoren kapot te maken. Dat is ons destijds met het Mersvirus gelukt.”

Maar waarom is het virus bij de ene mens succesvoller dan bij de ander? Waarom ontspoort de afweer niet altijd? Waarom zijn ouderen kwetsbaar, en kinderen waarschijnlijk niet?

“Dat weten we niet. Maar het immuunsysteem speelt hier vermoedelijk een belangrijke rol. U moet beseffen, daar zit heel veel variatie in. Ieder mens heeft zijn eigen variant. Aan ons de vraag: welke onderdelen van het immuunsysteem zijn hier belangrijk. Een hypothese luidt dat kinderen hun afweer beter op orde hebben, dat ze meer van een specifiek soort immuuncellen hebben die belangrijk zijn bij de bestrijding van dit virus.”

Er wordt ook beweerd dat de receptoren op de lichaamscellen, die het virus gebruikt om binnen te komen, bij kinderen minder ontwikkeld zijn.

“Dat zou ook kunnen. Zo’n receptor heeft natuurlijk zijn eigen functie. Die is oorspronkelijk niet bedoeld om virussen toe te laten. Maar afhankelijk van de omstandigheden kan zo’n receptor meer tot expressie komen waardoor het virus makkelijker aanhaakt. We weten bijvoorbeeld van rhinovirussen – die verkoudheid veroorzaken – dat de receptoren meer tot expressie komen als het slijmvlies in de neus niet goed beschermd is tegen de kou. In die zin hebben moeders toch gelijk als ze tegen hun kinderen zeggen dat ze zich moeten kleden op de kou. Misschien spelen omstandigheden of leeftijd ook bij dit coronavirus een rol.”

Wat is de rol van het adaptieve immuunsysteem? Dat moet het karwei toch afmaken waarna een hersteld persoon immuun is geworden?

“Dat laatste staat buiten kijf. Wie een infectie heeft doorgemaakt, kan daarna niet opnieuw besmet worden. Er zijn verhalen dat mensen snel achter elkaar een tweede keer ziek zijn geworden van het coronavirus, maar dat is zeer onwaarschijnlijk.

“Wel is het zo dat immuniteit tegen coronavirussen misschien niet blijvend is. Kijk, kinderziektes als mazelen of polio kun je maar één keer krijgen. Maar van andere coronavirussen weten we dat de immuniteit na een jaar of drie, vier vervaagt. Of dat voor het nieuwe coronavirus ook zo is, weten we niet – dat moet over een paar jaar blijken – maar het zou goed kunnen dat mensen die nu besmet zijn, over een paar jaar weer bevattelijk zijn. De ziekte zou dan minder heftig kunnen verlopen, maar ook dat is onduidelijk.

“Dat heeft ermee te maken dat het virus muteert. Bij elke vermenigvuldiging kunnen foutjes worden gemaakt, waardoor je na een paar jaar met een iets ander virus te maken krijgt. Maar het komt ook doordat die adaptieve respons, die pas na een paar dagen op gang komt, afhankelijk is van signalen van de aangeboren reactie. Als het virus die eerste reactie onderdrukt, is de adaptieve respons ook niet optimaal. En dat zorgt misschien voor de langzaam verdwijnende immuniteit.”

Waarom helpen we het immuunsysteem niet en geven we de patiënt zelf het interferon?

“Dat wordt ook gedaan, maar eigenlijk alleen bij patiënten voor wie niets anders voorhanden is, en dan zelden met goed resultaat. Interferon legt de machinerie van de cel stil. Dat nekt het virus maar brengt ook schade aan de cel. Je kunt het maar kort toedienen, anders zijn de bijwerkingen enorm.”

En een vaccin?

“Daar wordt wereldwijd aan gewerkt. Misschien kan ons onderzoek daar ook iets in betekenen. Ons gemuteerde virus wekte een beheerste immuunreactie op. Muizen die het gewone Mersvirus kregen, gingen dood. Van het gemuteerde virus werden ze een beetje ziek, maar ze herstelden. Dat virus zou dus de basis van een vaccin kunnen zijn.”

Lees ook:

Wat dit coronavirus zo bijzonder maakt

De ziekte die door het nieuwe coronavirus wordt veroorzaakt, lijkt op griep. Maar subtiele verschillen in het virus kunnen grote gevolgen hebben. ‘We hebben deze ziekte nog lang niet in ­de vingers.’

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden