Griepvirussen veranderen snel, maar verrassend genoeg ligt aan de grootste veranderingen vaak maar één mutatie ten grondslag. Dat blijkt uit onderzoek van viroloog Björn Koel en zijn collega’s van het Erasmus MC Rotterdam. Hun conclusie: het griepvirus is voorspelbaarder dan tot nu toe werd gedacht.
Twee keer per jaar komen experts van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) bij elkaar om te bespreken of het nodig is de jaarlijkse griepprik aan te passen. En dat allemaal omdat griepvirussen iedere twee tot drie jaar dusdanig veranderen dat het ‘oude’ vaccin geen effect meer heeft.
Het belangrijkste bestanddeel van de griepprik zijn stukjes van het virale oppervlakte-eiwit hemagglutinine (HA). Het griepvirus verzamelt echter mutaties in dit HA-eiwit en weet op die manier steeds weer aan de bescherming van het vaccin te ontsnappen. In de jaren tachtig hebben wetenschappers al eens in kaart gebracht op hoeveel plaatsen het HA-eiwit in theorie kan veranderen. Dat zijn er in totaal 130. Het griepvirus moet volgens deze wetenschappers minstens vier mutaties oplopen om aan het beschermende effect van de griepprik te ontkomen.
Onverwacht
Koel en zijn collega’s hebben nu onderzocht of die schatting klopt. Daarvoor gebruikten zij verschillende lijnen van het influenza A/H3N2 virus, dat in 1968 voor het eerst werd gevonden bij mensen. Koel bracht losse mutaties of combinaties van mutaties aan en probeerde zo een bepaalde lijn van het griepvirus om te zetten in een andere lijn. En dat lukte. Zelfs lijnen die genetisch gezien op 54 plaatsen van elkaar verschilden, waren met behulp van één of twee mutaties in elkaar om te zetten.
Dat één mutatie voor het griepvirus voldoende is om drastisch te veranderen, is al onverwacht, maar Koel ontdekte ook nog dat mutaties die essentieel zijn voor deze verandering zich concentreren op slechts zeven locaties op het HA-eiwit. Deze locaties bevinden zich allemaal rond de receptor binding site, een stukje van het eiwit dat het griepvirus gebruikt om zich aan een receptor te binden en zo de menselijke gastheercellen binnen te dringen.
Betere kennis over de evolutie van griepvirussen kan zorgen voor vaccins die effectiever werken dan de huidige griepprik.
Wikimedia Commons, publiek domeinEen stap voor
Een zeer verrassend resultaat, wat ook weer een belangrijke nieuwe vraag oproept. Want als het griepvirus zich echt zo makkelijk kan aanpassen, waarom gebeurt dit dan ‘slechts’ iedere drie jaar? Koel en zijn collega’s vermoeden dat dit komt doordat er aan het veranderen hoge kosten verbonden zijn voor het virus. Een mutatie zo dicht bij de bindingsplek kan ervoor zorgen dat de sterkte van de binding tussen het HA-eiwit en de receptor op menselijke gastheercellen afneemt. Die binding is voor het griepvirus essentieel, omdat het zich anders niet kan vermenigvuldigen.
Wat dat betreft hebben we dus nog geluk dat het griepvirus zijn HA-eiwit het liefst zo min mogelijk aanpast. En nu we beter begrijpen hoe dat in zijn werk gaat, kunnen we er ook ons voordeel mee doen. De Rotterdamse wetenschappers hopen in de toekomst te kunnen voorspellen welke veranderingen het griepvirus aan gaat brengen. Als dat lukt zijn we het griepvirus steeds een stap voor en kunnen we vaccins maken die effectiever werken dan de huidige griepprik.