Jarenlang stond het in de most wanted top tien van aidsonderzoekers: het eiwit dat ‘t dodelijke hiv-virus onze cellen binnenloodst. Tot vandaag. In wetenschapsblad Science beschrijft een internationaal onderzoeksteam met onder andere Rogier Sanders van het AMC Amsterdam het bijzondere eiwit tot in de kleinste details. Dit opent de deur naar een vaccin dat ons effectief tegen het hiv-virus beschermt.
Hoe kan het dat er na meer dan dertig jaar onderzoek nog steeds geen goed werkend vaccin tegen aids is? Sinds de jaren tachtig zijn er meer dan 180.000 wetenschappelijke publicaties over hiv en aids verschenen. Toch sterven wereldwijd dagelijks nog 4.500 mensen aan de ziekte. Waarom is het zo moeilijk een effectief vaccin te maken?
“Dat ligt vooral aan de opbouw van het hiv”, zegt viroloog Rogier Sanders van het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam. Hij legt uit dat aan de buitenkant van het bolvormige virus een cruciaal eiwit zit. Dit zogenaamde Env trimeer speelt een sleutelrol bij het binnendringen en infecteren van de cellen van het slachtoffer.
Aidsonderzoekers verwachten dat een effectief aidsvaccin vooral op dit eiwit gericht zal zijn. Sanders: “Als we het immuunsysteem helpen afweer tegen het Env trimeer op te bouwen, dan kan ons lichaam het hiv-virus uitschakelen vóór er sprake is van daadwerkelijke infectie. Maar daarvoor moeten we wel precies weten wat de structuur is van dat virale envelop-eiwit.”
Vijftien jaar
Tot frustratie van vele onderzoekers bleek die structuur zeer lastig te achterhalen. In het laboratorium, buiten de veilige omgeving van de virus-envelop, valt het eiwit in een fractie van een seconde uit elkaar. Vijftien jaar lang is van alles geprobeerd om toch een stabiele variant in handen te krijgen. Mede dankzij het werk van Rogier Sanders is dat nu gelukt. Hij bouwde een molecuul dat de virale envelop-eiwitten stabiliseert.
“Je kunt het Env trimeer een beetje vergelijken met een kralenketting, met kralen van verschillende kleuren”, legt Sanders uit. “Die kun je op een bepaalde manier opvouwen, maar als je hem loslaat dan valt hij weer uit elkaar. Onze aanpak was om er op de juiste plaats plakkerige kralen tussen te plaatsen. Zo kun je ervoor zorgen dat de boel stabiel blijft.”
Sanders werkte samen met John Moore van Cornell University’s Weill Medical College (New York, Verenigde Staten). Het lukte hen de plakkerige moleculaire ‘kralen’ in een laboratoriumversie van Env trimeer in te bouwen. Het stabiele eiwit werd vervolgens door het Scripps Research Institute (La Jolla, Verenigde Staten) in kaart gebracht, met analysetechnieken zoals röntgenkristallografie en cryo-elektronenmicroscopie.
Zwakke plekken
“Voorheen konden we alleen kleine afzonderlijke delen van het eiwit in kaart brengen”, vertelt professor Ian A. Wilson van Scripps in een persbericht. “Nu voor het eerst de structuur van het hele eiwit in kaart is gebracht, kunnen we de zwakke plekken gaan zoeken om vaccins op in laten te werken.”
Resultaat van het elektronenmicroscopie onderzoek aan het Env trimeer. Links een gereconstrueerd beeld afkomstig van de microscoop, rechts de corresponderende structuur.
Science | AAASNiemand waagt zich aan voorspellingen hoe snel er een effectief aidsvaccin zal zijn. De praktijk blijkt altijd weerbarstig. Zo kan de envelop van het hiv-virus zich aanpassen en daardoor ons immuunsysteem ontwijken. Dit maakt het extra moeilijk om een vaccin te ontwikkelen. Toch is Sanders optimistisch: “Deze resultaten vergroten in ieder geval de mogelijkheid om eindelijk een goed werkend vaccin te maken.”