Nieuwe invalshoek voor vaccin

1 juli 2010

Speciale cellen in de slijmvlieslaag van de vagina en onder de huid kunnen een HIV-infectie weerstaan. Sterker nog, deze Langerhans-cellen zorgen er voor dat het virus vernietigd wordt. Hoe dat precies werkt, wil Theo Geijtenbeek nagaan in een nieuw project waarvoor hij een prestigieuze NWO Vici-beurs heeft binnengehaald. ‘Op termijn kan dit een nieuwe invalshoek zijn voor vaccinonderzoek.’

Weinig virussen zijn zo frustrerend als HIV. Het virus dat de oorzaak is van aids, is zo goed in het omzeilen van het immuunsysteem en past zich zo snel aan, dat drie decennia onderzoek nog steeds geen vaccin of goed medicijn heeft opgeleverd. Verschillende veelbelovende behandelingen zijn gestrand in het zicht van de haven: in de laatste klinische trials bleken ze vaak toch niet het gewenste effect te hebben.

Toch zijn er cellen in het menselijk lichaam die een aanval van het HIV-virus kunnen weerstaan: de Langerhans-cellen. Ze binden het virus, kapselen het in, en vernietigen de ziekteverwekker nog voordat hij in aanraking kan komen met de T-cellen, de immuuncellen waarin hij zich het liefste schuilhoudt en van waaruit hij zijn verwoestende werk doet. Hoogleraar Moleculaire en Cellulaire Immunologie Theo Geijtenbeek gaat met een zojuist binnengehaalde Vici-beurs van NWO onderzoeken hoe deze cellen precies werken en of ze eventueel ingezet kunnen worden bij de ontwikkeling van vaccins.

Walhalla

Model van een HIV-deeltje. Foto: John Wildgoose, Wellcome Images

‘Langerhans-cellen zijn de eerste cellen van de afweer die het virus tegenkomt nadat het de slijmlaag in de vagina is gepasseerd,’ vertelt Geijtenbeek. ‘Vroeger dachten we dat deze cellen dezelfde functie hadden als de cellen daaronder, de dendritische cellen. Zij binden HIV en transporteren het naar de lymfeklier.’ Daar wordt het normaliter gepresenteerd aan T-cellen, wiens taak het is om het virus via een immuunreactie ten gronde te richten. ‘HIV infecteert echter die cellen’, weet Geijtenbeek. ‘Meegenomen worden door dendritische cellen is precies wat het virus wil, want het komt terecht in een walhalla van te infecteren cellen. De dendritische cellen zijn dus grotendeels verantwoordelijk voor HIV-transmissie.’

Uit recent onderzoek bleek echter dat Langerhans-cellen de kans op een infectie juist verminderen. ‘Toen we in een reageerbuis T-cellen bedekten met een laag Langerhans-cellen, bleek een infectie met HIV nauwelijks voor te komen’, vertelt Geijtenbeek. ‘In plaats van dat ze het complete virus overgeven aan de T-cellen, maken de Langerhans-cellen het virus gelijk kapot, zo ontdekten we. Infectie vindt dan dus niet plaats.’

Dat kan best een van de redenen zijn waarom HIV maar zo matig efficiënt is. Geijtenbeek: ‘Slechts één op de honderd tot tienduizend keer vindt er daadwerkelijk overdracht van het virus plaats, zo blijkt uit epidemiologische studies. Alleen de virussen die uiteindelijk de dendritische cellen bereiken, kunnen hun verwoestende werk doen.’

Versterken
Het versterken van de Langerhans-cellen zou de kans op een HIV-infectie wellicht drastisch kunnen verlagen, denkt Geijtenbeek. ‘Daarvoor moeten we echter wel precies weten hoe ze werken, en die kennis ontbreekt nog. Langerhans-cellen zijn namelijk, in tegenstelling tot dendritische cellen, moeilijk te kweken in het lab. We zijn voor het verkrijgen ervan afhankelijk van stukken huid die chirurgen overhouden van operaties. Ook de huid bevat namelijk van die Langerhans-cellen onder de bovenste huidlaag.’

Er worden op dit moment wel pogingen gedaan om Langerhans-cellen te kweken, maar die leverden hoogstens gelijkende exemplaren op. ‘Als je daarmee werkt, weet je nog steeds niet of het model te extrapoleren is naar de daadwerkelijke situatie in het lichaam. Aangezien onze voorraad Langerhans-cellen eindig is, moeten we dus heel goed nadenken voor we een experiment starten.’

Suiker
Geijtenbeek wil precies weten waarom juist Langerhans-cellen zo efficiënt zijn in het vernietigen van het aidsvirus. Een typische receptor op het oppervlak van de cellen is er in ieder geval bij betrokken, zoveel is duidelijk. ‘HIV bestaat uit genetisch materiaal, met daaromheen een envelop van eiwitten, waarop zich aan de buitenkant weer suikermoleculen bevinden’, legt de hoogleraar uit. ‘Immuuncellen herkennen die suikermoleculen door middel van receptoren die ze aan de buitenkant van hun cellen tentoonspreiden. Wat volgt is binding en inkapseling.’

Blaasjes
Geijtenbeek zag tijdens een vorige studie dat Langerhans-cellen een specifieke receptor voor HIV hebben, die ontbreekt in de dendritische cellen: de langerin-receptoren. Als die het aidsvirus binden, dan volgt opname en transport naar zogenaamde Birbeck blaasjes. Ook die zijn specifiek voor Langerhans-cellen en zorgen ervoor dat het virus wordt afgebroken.

De hoeveelheid Birbeck blaasjes en het aantal langerin-receptoren zijn aan elkaar gekoppeld. ‘Er vindt een cascade van signalen plaats bij de eerste binding, die zorgt voor verhoging van het aantal blaasjes. Hoe dat in zijn werk gaat, is een van de dingen die we willen onderzoeken’, zegt Geijtenbeek. ‘Bovendien weten we niet wat er gebeurt met de in stukken gehakte HIV-virussen. Het zou kunnen dat ze gepresenteerd worden aan het immuunsysteem. Als dat zo is, dan zouden er geheugencellen kunnen ontstaan die HIV goed herkennen en die het kunnen opruimen. Een vaccin dat de Langerhans-cellen activeert en daarmee de aanmaak van geheugencellen stimuleert, ligt dan misschien in het verschiet.’

Herpes
De Langerhans-cellen doen echter niet altijd hun uitmuntende werk. ‘Er zijn nogal wat risicofactoren die zorgen dat de cellen hun efficiëntie verliezen, of dat ze zelf geïnfecteerd worden met HIV. Zo blijkt een infectie met ziekteverwekkers als herpes of Candida funest te zijn. Het aantal HIV-besmettingen stijgt enorm. Hoe dat komt en welke factoren nog meer hierbij betrokken zijn, is ook iets wat we graag willen weten.’

Bovendien blijken er mensen te zijn bij wie Langerhans-cellen sowieso niet goed hun werk doen. Epidemiologische studies lieten zien dat zij een bepaalde mutatie hebben in het Langerin-gen, weet Geijtenbeek. In Nederland heeft ongeveer vier procent van de populatie deze genetische afwijking. ‘Zo’n gemankeerde Langerhans-cel kan veel informatie verschaffen over de werking van zijn antivirale mechanisme. Door de cellen naast elkaar te leggen, kunnen we leren hoe het systeem precies functioneert.’

Behoorlijk fundamenteel onderzoek dus. ‘We weten nog zo weinig van Langerhans-cellen. Pas als we begrijpen hoe het geheel in zijn werk gaat, kunnen we de volgende stap nemen, bijvoorbeeld naar vaccinontwerp.’

terug naar boven

Meer over vaccineren

Naar overig nieuws

Auteur: Hidde Boersma
Het originele artikel verscheen eerder in het AMC Magazine van april 2010. Dit is het magazine van het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam.

	0900-6655566 25 cent per minuut ma. en do. 10:00 tot 15:00 uur
	erfolijn@erfocentrum.nl