Delen:
Geneesmiddelen Hepatitis B-virussen zijn een tikkende tijdbom
Besmetting met hepatitis B-virussen zijn een soort van tikkende tijdbommen, alleen al in Duitsland, ongeveer 440.000 mensen zijn getroffen door het gezamenlijke persbericht van het Duitse Cancer Research Center (DKFZ) en Heidelberg University Hospital. In een recente studie identificeerden onderzoekers een voorheen onbekend mechanisme van infectie.
Onderzoekers van de DKFZ en het Centrum voor Infectieziekten van het Universitair Ziekenhuis Heidelberg hebben in een gezamenlijk onderzoek een volledig nieuw rijpingsmechanisme ontdekt, waarmee het hepatitis B-virus de efficiëntie van de infectie verhoogt. "Meestal verbergt het virus zich lange tijd in de levercellen, wat vaak leidt tot cirrose en leverkanker", aldus de DKFZ. Wereldwijd zijn ongeveer 230 miljoen mensen getroffen door een infectie met het hepatitis B-virus (HBV).
Hepatitis B-virussen zijn bijzonder effectief in het infecteren van cellen dnk van een speciaal mechanisme. (Foto: University Hospital Heidelberg / S.Seitz) Hoog rendement van hepatitis B-virussen
Voor infectie van de cellen virussen eerst specifieke receptoreiwitten binden aan het celoppervlak, het hepatitis B-virus bindt aan een deel van de "L-eiwit" in de virale envelop proteoglycanen (HSPG) aan de levercellen Heparansulfalt toelichten de onderzoekers. Dan wordt het in de cel opgenomen en begint zich daar te vermenigvuldigen. Hier, "de efficiëntie waarmee het hepatitis B-virus geïnfecteerde cellen verschillende ordes van grootte hoger dan die van de meeste andere virussen," leugen zei Stefan Seitz, eerste auteur van de huidige studie, werkzaam bij het Centrum voor Infectieziekten, Moleculaire Virologie, Universitair Ziekenhuis van Heidelberg en de DKFZ.
Levercellen zijn specifiek geïnfecteerd
Volgens de onderzoekers infecteren de hepatitis B-virussen "zeer specifieke levercellen", wat relatief verrassend is aangezien het HSPG-molecuul, dat dienst doet als de receptor voor het virus, vrijwel voorkomt op alle celtypen in het menselijk lichaam. Eigenlijk lijkt de HSPG een uiterst ongunstige receptor "voor een virus dat een orgaan moet bereiken dat ver van het portaal van binnenkomst in het lichaam is", zegt eerste auteur Seitz. Deze tegenspraak werd door de wetenschappers in hun huidige onderzoek onderzocht.
In hun onderzoeken hebben de onderzoekers "twee recent ontdekte geheimen van het virus" geholpen, meldt de DKFZ. Ten eerste was het duidelijk geworden op nieuwe elektronenmicrofoto's van het hepatitis B-virus, "dat de ziekteverwekker voorkomt in twee verschillende varianten die er anders uitzien." En ten tweede kan het L-eiwit in de envelop van het virus ook twee verschillende vormen aannemen. Hier, het deel dat zich bindt aan de receptor op de levercel, in één geval gericht op het inwendige van het virusdeeltje en in het andere geval op de buitenkant. Maar alleen door de uiterlijke vorm kan het virus levercellen infecteren.
Verschillende vormen van hepatitis B-virus
In zijn onderzoek onderzocht het onderzoeksteam onder leiding van Stefan Seitz de vraag hoe een verband tussen de twee nieuwe waarnemingen bestaat. Hun hypothese: Hepatitis B-virussen veranderen van vorm terwijl ze de oriëntatie van het L-eiwit veranderen. Om de theorie te testen, zeiden de onderzoekers dat ze "een biochemische test hebben opgesteld die de volwassen, HSPG-bindende variant B van de onvolgroeide variant N, die niet aan HSPG bindt, kan onderscheiden." In de daaropvolgende analyse was het duidelijk geworden "Dat bijna alle virussen de cellen verlaten in de onvolgroeide staat (N) en vervolgens spontaan transformeren in de volwassen, bindende (B) vorm door het receptorbindende deel van het L-eiwit binnenste buiten te zetten."
Langzame conversie van virussen
De onderzoekers ontdekten ook dat de rijping van N-type virussen in het infectieuze B-type een langzaam proces is. Dit heeft een beslissende invloed op het verloop van de infectie. Bij muizen konden de wetenschappers aantonen dat na het injecteren van een klein aantal virussen, B-type virussen grotendeels gevangen waren in andere weefsels, terwijl grote aantallen N-type virussen hun doelorgaan, de lever, en daar bereikten. - nadat ze waren omgezet in de B-vorm - infecteerde de levercellen. Het 'langzame veranderingsproces lijkt de effectiviteit van hepatitis-infectie te vergroten', meldt de DKFZ. Hij legt ook uit waarom zelfs kleine hoeveelheden virus levercellen op een zeer specifieke manier infecteren, hoewel HSPG-receptoren wijd verspreid zijn in het lichaam.
Elegant mechanisme van een proces van virale rijping
In de onvolgroeide vorm zijn de hepatitis B-virussen inactief en kunnen daarom constant met de bloedbaan mee zwemmen tot ze de lever bereiken, aldus de DKFZ. Hier worden ze uiteindelijk gestopt en zodra ze de volwassen B-vorm veranderen, beginnen ze de levercellen te infecteren. "Dit is een eerder onbekende en zeer elegant mechanisme voor een virale rijpingsproces dat is fundamenteel verschillend van alle eerder beschreven," zegt Ralf Bartenschlager, hoofd van de onderzoeksafdeling van het Centrum voor Infectieziekten, Moleculaire Virologie aan het Universitair Ziekenhuis Heidelberg en de Duitse Cancer Research Center.
Kleine tikkende tijdbommen
Volgens Ralf Bartenschlager maakte het huidige onderzoek ook duidelijk dat de hepatitis B-virussen geen starre onbeweegbare objecten zijn, maar zeer mobiele miniatuurmachines met een precies draaiend uurwerk. "Eigenlijk zijn dit kleine tikkende tijdbommen die opeens moleculaire grijphaken uitwerpen om hun doelwitcellen te infecteren," waarschuwt hij. De onderzoekers concluderen dat het ontdekte mechanisme ook een nieuw doelwit is voor medicijnen. "Je zou stoffen kunnen ontwikkelen die de virussen blokkeren in de onvolgroeide, niet-infectieuze toestand," zei Seitz. Dergelijke remmers kunnen volgens de auteur van de studie "de behandeling van chronische hepatitis B ondersteunen, die nog steeds ongeneeslijk is en een veel voorkomende oorzaak van leverkanker is."
Kankerrisico aanzienlijk reduceerbaar?
In een volgende stap zijn onderzoekers van plan om het moleculaire mechanisme te ontcijferen dat ten grondslag ligt aan het rijpingsproces en manieren te identificeren om het te remmen. "Als we erin slagen om de chronische hepatitis B-virus infectie te breken en te elimineren het virus, kunnen we het risico op kanker van geïnfecteerde drastisch te verminderen," Ralf Bartenschlager benadrukt in het gezamenlijke persbericht van de DKFZ en Heidelberg University Hospital. (Fp)