DE STRIJD TEGEN TUBERCULOSE EN ANDERE BACTERIËLE INFECTIEZIEKTEN

Tuberculose is de dodelijkste bacteriële infectieziekte ter wereld. Jaarlijks overlijden ruim anderhalf miljoen mensen aan de ziekte en worden er zo’n tien miljoen nieuwe besmettingsgevallen geconstateerd. Een groot probleem bij het bestrijden van tuberculose is het stellen van de diagnose. Bestaande tests zijn niet betrouwbaar genoeg en te duur voor de landen waar ze het meest nodig zijn. Daarbij is er nog steeds geen effectief tuberculosevaccin dat langdurig beschermt tegen open longtuberculose bij adolescenten en volwassen, terwijl dit de belangrijkste vorm van overdraagbare tuberculose is.

Het Lipidomics Team van de Rijksuniversiteit Groningen houdt zich al twintig jaar bezig met het ontwikkelen van fundamentele methodes voor het bestrijden van bacteriële infectieziekten zoals tuberculose. Hun onderzoek richt zich op het menselijk immuunsysteem, waarbinnen gespecialiseerde cellen en eiwitten samenwerken om het lichaam te beschermen tegen ziekteverwekkers zoals bacteriën. Wat het team onderscheidt, is hun bereidheid om buiten de gebaande paden te treden. Zo was lange tijd de dominante gedachte dat eiwitten de hoofdrol spelen in de afweerreactie van het menselijke immuunsysteem. Het Lipidomics Team heeft echter vanaf het begin de focus gelegd op zogenaamde ‘lipiden’. Lipiden zijn er in vele soorten en maten. Het is een parapluterm voor vetachtige stoffen die een belangrijke rol spelen in allerlei processen in het menselijk lichaam. Ook ziekteverwekkende bacteriën produceren verschillende soorten lipiden en sommige van deze lipiden kunnen de afweerreactie in het menselijk lichaam beïnvloeden. Het team toonde aan dat zelfs de meest grondig bestudeerde bacteriën nog veel onbekende lipiden bevatten, ondanks de cruciale rol die deze moleculen spelen in de menselijke immuunrespons. Dit uiterst originele inzicht gecombineerd met hun revolutionaire aanpak leidde de afgelopen decennia tot tal van baanbrekende ontdekkingen.

Lipiden spelen een cruciale rol in de menselijke immuunrespons

Een belangrijke fundamentele vraag was bijvoorbeeld waarom tuberculosebacteriën in het menselijk lichaam kunnen overleven. Het team ontdekte dat deze bacteriën het immuunsysteem omzeilen door unieke lipiden te produceren. In een notendop werkt dat als volgt: wanneer ziekmakende bacteriën het lichaam binnendringen, worden ze aangevallen door witte bloedcellen, die de bacteriën opnemen in hun “maag” waarna de zuurtegraad wordt verlaagd om de bacteriën te doden. Tuberculosebacteriën slagen er echter in deze verzuring te voorkomen door met de aanmaak van lipiden een soort maagzuurremmer te creëren. Op die manier kan de bacterie lange tijd in het lichaam sluimeren tot het moment dat het immuunsysteem verzwakt raakt en de drager ziek wordt.

Het Lipidomics Team brengt expertise in de organische chemie, microbiologie en immunologie op unieke wijze samen. Het begint met het opsporen van nieuwe lipiden. Die worden ontdekt door ziekteverwekkende en niet-ziekteverwekkende bacteriën met elkaar te vergelijken. Vervolgens worden deze lipiden in het laboratorium chemisch nagemaakt. Daarna wordt de interactie tussen de nagemaakte ‘zuivere’ lipiden en het menselijk immuunsysteem bestudeerd. Deze innovatieve werkwijze maakte het voor het eerst mogelijk om het enorme scala aan lipiden in ziekteverwekkende bacteriën, en dan met name de lipiden die betrokken zijn bij ziekteverwekking, grotendeels te identificeren. De bevindingen hebben het wetenschappelijke begrip van de besmettelijkheid van tuberculose veranderd en het Lipidomics-team een leidende positie in wereldwijde samenwerkingen opgeleverd.

Jaarlijks overlijden ruim anderhalf miljoen mensen aan tuberculose terwijl een effectief medicijn ontbreekt

Naast hun onderzoekswerk heeft de groep een lipidenbank opgezet die van groot belang is voor toekomstige doorbraken in dit wetenschapsgebied. De groep heeft inmiddels zo’n honderd chemisch nagemaakte lipidenmoleculen beschikbaar gesteld aan de gehele onderzoekgemeenschap. Hun eigen missie op dit vlak is helder: er moet eindelijk een goede diagnostische test en een effectief vaccin komen voor tuberculose. Beide zijn in inmiddels in ontwikkeling, al zal het nog een aantal jaren duren voordat ze op de markt komen.

De aanknopingspunten voor nieuw onderzoek zijn talrijk. De komende jaren hoopt het team haar kennis over bacteriële lipiden verder uit te breiden. Het ligt in lijn der verwachting dat hun methode bruikbaar is om, naast tuberculose, ook andere belangrijke bacteriële ziekteverwekkers in kaart te brengen. Als volgende stap wil het team daarom een innovatief onderzoeksprogramma opzetten naar nieuw te ontdekken lipiden in de bacteriën die buiktyfus, bloedvergiftiging en huidinfecties veroorzaken. Hun belangrijkste vragen: hoe kan het dat je van deze bacteriën zo verschrikkelijk ziek wordt en welke rol spelen de lipiden daarbij?