Synthetische antilichamen gemaakt met behulp van bacteriële superlijm in de strijd tegen opkomende virussen

Nieuws

Synthetische antilichamen gemaakt met behulp van bacteriële superlijm in de strijd tegen opkomende virussen

Gepubliceerd op
29 april 2020

Synthetische antilichamen die zijn gemaakt met behulp van een bacteriële superlijm, kunnen potentieel dodelijke virussen neutraliseren, volgens een onderzoek dat vorige week in eLife is gepubliceerd. De bevindingen bieden een nieuwe aanpak voor het voorkomen en behandelen van infecties van opkomende virussen en kunnen mogelijk ook worden gebruikt als therapeutica voor andere ziekten.

Opkomende bunyavirussen tegengaan

Bunyavirussen worden voornamelijk overgedragen door insecten, zoals muggen, en kunnen zeer nadelige effecten hebben op de gezondheid van mens en dier. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft een aantal van deze virussen opgenomen in de prioriteringslijst van ziekteverwekkers die bij afwezigheid of onvoldoende tegenmaatregelen bij de mens epidemieën kunnen veroorzaken.

Inzet van antilichaamtherapieën

"Na vaccins worden antivirale en antilichaamtherapieën beschouwd als de meest effectieve middelen om opkomende levensbedreigende virusinfecties te voorkomen en te bestrijden", legt auteur Paul Wichgers Schreur, een senior wetenschapper van Wageningen Bioveterinary Research (WBVR) in Lelystad, uit. “Een specifiek type antilichamen, de zogenaamde VHH's, zijn veelbelovend gebleken bij de neutralisatie van een virus dat luchtweginfecties bij zuigelingen veroorzaakt. We hebben onderzocht of dezelfde type antilichamen effectief kunnen zijn tegen opkomende bunyavirussen.”

VHH’s antilichamen

Antilichamen die van nature bij mensen en de meeste andere dieren voorkomen, zijn samengesteld uit vier 'ketens' - twee zware en twee lichte. VHH's zijn de antigeenbindende domeinen van antilichamen met alleen zware ketens. Deze ‘heavy-chain only' antilichamen worden aangetroffen in kameelachtigen en zijn volledig functioneel als een enkel domein. Dit maakt VHH's kleiner met als voordeel dat ze zich aan ziekteverwekkers kunnen binden op plekken die niet toegankelijk zijn voor menselijke antilichamen. Bovendien zijn ze door hun enkelvoudige ketens perfecte bouwstenen voor de bouw van multifunctionele complexen.

Twee verschillende VHH’s aan elkaar lijmen

In deze studie immuniseerde het team lama's met twee prototypes van bunyavirussen, het Rift Valley fever virus (RVFV) en het Schmallenberg virus (SBV), om VHH's te genereren die een belangrijk deel van de infectieuze machinerie van het virus, de glycoproteïne-buitenkant, aanvallen. Ze ontdekten dat RVFV- en SBV-VHH's verschillende plekken van de glycoproteïne-structuur herkenden.

Tijdens testen of de VHH's het virus in een reageerbuis kunnen neutraliseren, ontdekten de onderzoekers dat enkelvoudige VHH's niet zo effectief zijn. Het combineren van twee verschillende VHH's had een iets beter neutraliserend effect tegen SBV, maar deze strategie was nog steeds niet effectief voor RVFV. Om dit vervolgens aan te pakken, gebruikten ze ‘superlijm’ afgeleid van bacteriën waarmee meerdere VHH's aan elkaar geplakt kunnen worden tot een antilichaamcomplex. De nieuwe VHH-antilichaamcomplexen neutraliseerden beide virussen efficiënt, maar met name als de VHH's meer dan één gebied van het virale glycoproteïne aanvielen.

Veelbelovende resultaten

Studies bij muizen met de best presterende VHH-antilichamen toonden aan dat deze antilichamen kunnen voorkomen dat de dieren ziek worden. Het aantal virussen in het bloed van de behandelde muizen was ook aanzienlijk verminderd in vergelijking met de onbehandelde dieren. Voor optimale werkzaamheid bij mensen, moeten antilichamen alle effectorfuncties van natuurlijke menselijke antilichamen hebben. Daartoe construeerde het team lama-humane chimere antilichamen. Toediening van een veelbelovend chimeer antilichaam aan muizen vóór infectie voorkwam dodelijke ziekte bij 80% van de dieren, en behandeling met het antilichaam na infectie voorkwam sterfte bij 60%.

Aanpak van virussen en ziekten zoals kanker

"We hebben de gunstige eigenschappen van VHH's in combinatie met de bacteriële superlijm benut om zeer krachtige virus neutraliserende complexen te ontwikkelen", concludeert auteur Jeroen Kortekaas, senior wetenschapper bij Wageningen Bioveterinary Research, en Buitengewoon Hoogleraar Veterinaire Arbovirologie van de Wageningen Universiteit. "Onze aanpak kan helpen bij de ontwikkeling van therapeutica voor bunyavirussen en andere virale infecties, maar ook voor ziekten zoals kanker."

Lees het artikel

Het artikel ‘Multimeric single-domain antibody complexes protect against bunyavirus infections’ is vrij toegankelijk. Inhoud, inclusief tekst, cijfers en gegevens, is gratis te hergebruiken onder een CC BY 4.0-licentie.