Zwitserse wetenschappers hebben de delen van het ‘harnas’ van SARS-CoV-2 geïdentificeerd die het vaakst door antilichamen worden uitgekozen. Deze ‘kieren’ vormen een potentieel doelwit voor een mogelijk vaccin, zo maakte de Universiteit van Genève (UNIGE) afgelopen vrijdag bekend.
Met behulp van tests kan worden vastgesteld of iemand antilichamen heeft ontwikkeld tegen het coronavirus. Deze geven echter geen informatie over het precieze deel van het virus waarop de antilichamen zich binden. Dat is echter een essentieel gegeven dat het vermogen van het menselijke immuunsysteem bepaalt om de ziekteverwekker te neutraliseren en de infectie uit te roeien. Wetenschappers van de Universiteit van Genève en de Universitaire Ziekenhuizen van Genève (HUG) hebben drie van de doelwitten (lineaire epitopen) geïdentificeerd die het vaakst worden geselecteerd door de antilichamen van een groep patiënten die COVID-19 hebben gehad.
Twee van deze epitopen zijn betrokken bij het proces dat het virus gebruikt om zijn genetisch materiaal vrij te geven in menselijke cellen. De identificatie van dergelijke zeer specifieke doelwitten is van groot belang voor de ontwikkeling van effectieve vaccins en behandelingen, vooral als deze blijken te neutraliseren (wat nog niet bekend is).
“Het menselijk lichaam produceert voortdurend op willekeurige wijze zeer diverse antilichamen”, legt Nicolas Winssinger, hoogleraar aan de afdeling Organische Chemie van de Faculteit der Wetenschappen van UNIGE uit. “Er zijn triljoenen van hen, allemaal verschillend. Ze wachten op een mogelijke indringer. Ze hechten zich er vervolgens aan en markeren het als doelwit om te worden vernietigd door het immuunsysteem. Wanneer een nieuwe ziekteverwekker, zoals SARS-CoV-2, optreedt, hebben sommige van deze antilichamen de mogelijkheid om zich eraan te binden en een effectieve immuunsysteemreactie op gang te brengen. Maar niet iedereen selecteert dezelfde antilichamen. Als gevolg daarvan ontwikkelt niet iedereen dezelfde immuunrespons. De huidige COVID-19 epidemie onderscheidt zich door de zeer uiteenlopende reacties op het coronavirus. De ene merkt haast niets en de ander overlijdt eraan.
Zoektocht naar hechtingsplaats anti-lichamen
Om deze diversiteit beter te begrijpen, probeerden de teams onder leiding van de professoren Winssinger en Vuilleumier te achterhalen welke antilichamen bij voorkeur worden geselecteerd onder mensen die COVID-19 hebben gehad. Ze concentreerden zich daarbij op de plekken waaraan ze zich hechten. Het specifieke doelwit van de antilichamen wordt de epitoop genoemd.
Er namen twaalf patiënten deel aan het onderzoek. De resultaten bevestigden dat de reacties verre van uniform zijn. Het enige dat alle deelnemers met elkaar gemeen hadden, is dat ze antilichamen aanmaken die gericht zijn tegen de pieken die het oppervlak van het coronavirus bedekken. Maar ze binden op zeer verschillende plaatsen op deze grote eiwitten. Desondanks hebben de wetenschappers drie gebieden geïdentificeerd die het vaakst werden geselecteerd. En twee daarvan komen overeen met bindingsplaatsen die essentieel zijn voor speciale eiwitten (proteasen), waardoor het coronavirus kan samensmelten met het celmembraan en zijn genetisch materiaal in zijn prooi kan vrijgeven.
Boven- of onderkant van de piek?
“We waren verrast door dit resultaat,” legt professor Winssinger uit. “Tot nu toe was het meeste werk op dit gebied gericht op het bovenste deel van de piek, waarvan we weten dat het coronavirus zich aan de doelcel kan binden. De fusie van het virus met de cel is slechts de tweede fase. Maar in werkelijkheid is het kritischer.”
In feite zorgt de binding aan een cel er nog niet voor dat het virus kan samensmelten met de cel. Bovendien is het probleem met het bovenste deel van de piek dat het niet noodzakelijkerwijs een ideaal doelwit is voor een geneesmiddel of vaccin, en zelfs gevaarlijk kan zijn. Studies over apen geïnfecteerd met SARS-CoV1 – het virus dat verantwoordelijk is voor de epidemie van 2003 en deel uitmaakt van dezelfde familie van coronavirussen – hebben aangetoond dat antilichamen die zich op deze plaats hechten niet altijd voorkomen dat virussen zich aan hun doelwitcellen binden.
