Wetenschappers vergeten een belangrijk component bij de jacht naar het coronavaccin

Foto: peoplecreations, Freepik

Wat heeft het coronavirus gemeen met een gin-tonic, bloed, zure matjes, DNA en bladeren? Voor wie het niet weet zal ik nog een hint geven: een glas cola bevat er 3 eetlepels van. Suikers.

Op 5 februari 2020 publiceerde een team wetenschappers uit China, Amerika en Australië het eerste moleculaire 3D-model van een buitenste deeltje van het nieuwe coronavirus, waarna nog vele modellen volgden. Wat mij opvalt, is dat bijna alle modellen de suikermoleculen op het oppervlak van het virus weglaten. Een groot gemis, want die incomplete 3D-modellen vormen de basis van het coronavaccin. Als je geen rekening houdt met die moleculen, kun je geen goed vaccin ontwerpen.

De suikermoleculen op het oppervlak vormen een soort oerwoud die het virus bedekt. Het model hieronder is een van de weinige die dat laat zien. Het werd onlangs online gepubliceerd door Robert Woods van Lectenz Bio in Athene. De donkerpaarse bollen zijn suikers en vormen een soort schild om het virusdeeltje.

Een voorbeeld van een 3D-model van een deel van het nieuwe coronavirus zonder suiker (Wrapp et al., 2020)
3D-model van een deeltje van het nieuwe coronavirus mét suikers. Online gepubliceerd door Robert Woods van Lectenz Bio in Athene.

Vaccins selecteren

Wetenschappers proberen te voorspellen welke stukjes virus het immuunsysteem van een geïnfecteerd persoon herkent. Dat doen ze aan de hand van de gepubliceerde 3D-modellen. Die stukjes gebruiken ze om het immuunsysteem te trainen. Dat noemen we het vaccin. Zo’n stukje van het virus is op zichzelf niet gevaarlijk, maar het immuunsysteem van de gezonde persoon herkent het wel als indringer en maakt er antistoffen tegen. Wanneer die persoon later in contact komt met het echte virus, herkent zijn immuunsysteem het virus onmiddellijk en schakelt hij het virus uit.

“Suikers rondom een virus bedekken de herkenningspunten”

Wat is dan precies het probleem als onderzoekers de suikers weglaten? Dat zal ik illustreren aan de hand van een voorbeeld: stel jij bent het immuunsysteem. Je krijgt opdracht om een indringer, een bandiet, op te sporen die van top tot teen getatoeëerd is. De wetenschappers overhandigen je een wanted poster die één van de tatoeages afbeeldt. Dat is het herkenningspunt. Maar de bandiet rent niet in zijn blootje rond. Een groot deel van zijn tatoeages zijn bedekt door zijn broek, trui en schoenen. Dat is precies wat de suikers rondom een virus doen: ze bedekken de herkenningspunten. Door de suikers te negeren focussen onderzoekers zich op herkenningspunten van het virus die het immuunsysteem misschien niet kan zien. Wanneer wetenschappers ook rekening houden met het afschermende effect van suikers, kunnen ze veel nauwkeuriger vaccins selecteren.

En stel dat het immuunsysteem het herkenningspunt van het virus wel kan ‘zien’, dan is er nog altijd de kans dat het afweersysteem het virusdeeltje niet kan bereiken vanwege het suikerschild. Dat geldt ook voor een medicijn: als een medicijn zich niet door het dichte oerwoud van suikers kan manoeuvreren, kan hij het virus ook niet opruimen.

“Wetenschappers moeten stoppen met naar het naakte virus kijken en zijn suikeroutfit ook meenemen in de zoektocht”

Problemen bij productie

Ook bij de productie van vaccins kunnen suikers nog roet in het eten gooien. Een vaccin bestaat uit stukjes van het virus. Wetenschappers maken die deeltjes in cellen van bijvoorbeeld mensen, andere dieren of bacteriën. Ieder van die productiesystemen heeft zijn eigen unieke suikerfabriek, waardoor de stukjes coronavirus een andere suikersamenstelling krijgen dan ze van nature hebben. Het ene productiesysteem produceert virussen met weinig suikers (een bandiet in alleen een zwembroek: bijna alle tatoeages zijn zichtbaar), terwijl andere systemen het virus compleet inpakken (een bandiet in overall, laarzen, handschoenen en een skimasker). In het eerste geval kan het immuunsysteem een verkeerd herkenningspunt selecteren, die in het echte virus verborgen ligt. In het tweede geval biedt het vaccin geen herkenningspunten en bereidt het immuunsysteem zich onvoldoende voor op de echte ziekteverwekker.

Sommige suikerfabriekjes produceren het suiker siaalzuur die, in grote aantallen, het immuunsysteem kan onderdrukken. Aangezien een vaccin het immuunsysteem juist moet activeren en trainen, mag een vaccin dit suiker niet bevatten. Wetenschappers zouden dus een productiesysteem moeten selecteren dat geen siaalzuur produceert of ze moeten die suiker na productie van het vaccin ‘knippen’.

Natuurlijk zijn er ook talloze succesvolle vaccins waarbij wetenschappers geen rekening hielden met suikers. Dus de suikers zijn misschien niet de heilige graal die de wereld naar het coronavaccin leidt. Maar als wetenschappers stoppen met naar het naakte virus te kijken en zijn suikeroutfit ook meenemen in de zoektocht, maken we meer kans om sneller een werkend vaccin in handen te hebben.


Lees meer over het coronavirus

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

Create your website at WordPress.com
Get started