Ga naar hoofdinhoud

In contact met de 19de eeuw door ontcijferen parasiet

21-03-16 16:37

Afbeelding 1/1 : een foto van 3 vrouwen met een dochter

Nieuw onderzoek gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift eLife op dinsdag 22 maart brengt de opeenvolging van de verschillende epidemieën van viscerale leishmaniase in kaart. Het gaat om de tweede dodelijkste parasitaire aandoening na malaria. De reconstructie van de genealogische geschiedenis van de Leismania donovani-parasiet werd geleid door het Instituut voor Tropische Geneeskunde (ITG) in Antwerpen en het Sanger Institute (VK). De studie legt de basis voor de ontwikkeling van moleculaire hulpmiddelen om een waarschuwingssysteem voor controle en bestrijding van deze verwaarloosde ziekte uit te bouwen.

Viscerale leishmaniase (VL, ook bekend als ‘zwarte koorts’ of ‘kala-azar’ in Hindi) komt vooral voor in het Indische subcontinent, Oost-Afrika en Zuid-Amerika, maar is ook al decennialang aanwezig in Zuid-Europa. De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat er jaarlijks tussen 200.000 en 400.000 mensen geïnfecteerd worden. Per jaar bezwijken tot 50.000 patiënten aan de ziekte. Er zijn weinig betrouwbare diagnostische hulpmiddelen en effectieve geneesmiddelen om deze verwaarloosde ziekte te behandelen. Tot voor kort was antimonium, dat overigens toxische bijwerkingen heeft, het standaardmedicijn.

Wetenschappers van het ITG, het Welcome Trust Sanger Institute in het Verenigd Koninkrijk, de Banaras Hindu University in India en het BP Koirala Institute of Health Sciences in Nepal volgden jarenlang VL-patiënten op in het Indische subcontinent. Ze gebruikten de laatste sequentietechnieken om het complete nucleair genoom van 204 Leishmania donovani-stammen in kaart te brengen en de genealogische geschiedenis van de parasiet in de regio te reconstrueren. Na vijf jaar onderzoek stellen ze de hypothese dat een subtiele genetische verandering bijdroeg tot de resistentie tegen antimonium.

“Het was fascinerend hoe we, terwijl we het levensboek van elke stam lazen, de opeenvolgende epidemieën tot in de 19de eeuw konden volgen,” aldus Prof. Jean-Claude Dujardin, een van de auteurs van de studie. “Onze resultaten kwamen perfect overeen met de historische bronnen die Britse artsen in India ons nalieten, een ontroerende dialoog tussen wetenschappers gescheiden door meer dan 150 jaar.”

Codetaal ontcijferen

‘TNBMM JT CFBVUJGVM’… Net zoals een geheime boodschap in een boek van Dan Brown zegt deze zin op het eerste zicht niet veel. We maakten de code door elke letter te vervangen door de volgende uit het alfabet. Draai deze ingreep om en je krijgt ‘SMALL IS BEAUTIFUL’, niet toevallig hoe sommige wetenschappers over parasieten denken.

Iets gelijkaardigs gebeurde met het genoom van Leishmania donovani. Het alfabet om DNA te beschrijven bevat slechts 4 letters, maar een Leishmania-genoom bestaat uit ongeveer 35 miljoen van deze letters in verschillende combinaties. De onderzoekers ontdekten dat een kleine letterverschuiving het grootste deel van een proteïne in de war stuurde. Het is net deze proteïne die betrokken is bij de opname van antimonium door de parasiet. Dit deed vermoeden dat een kleine toevoeging van twee basen DNA verantwoordelijk is voor de resistentie van de ziekteverwekker tegen antimonium, waardoor de medicatie minder effectief wordt. Het is dan ook niet te verwonderen dat het vijf jaar duurde voor de verschoven sequentie ontdekt werd, een kleine naald in een gigantische hooiberg.

Dujardin: “Deze subtiele wijziging met dramatische gevolgen in de sequentie van een gen noemen we in vaktaal een ‘frameshift’. Het was slechts één van de voorbeelden van het aanpassingsvermogen van de resistente parasieten. We ontdekten er andere, zoals vermenigvuldigen van genencassettes, een soort van overlevingspakketten om de werking van de medicatie te bestrijden en de gastcel te ondermijnen, of - de kers op de taart – het ongelofelijke talent van Leishmania om met het aantal chromosomen te jongleren.”

Bijdrage aan de wetenschap en maatschappij

De wetenschappers hebben er vertrouwen in dat de studieresultaten nieuwe hulpmiddelen zullen opleveren om L. donovani zeer nauwgezet op te volgen. Het zal vroege waarschuwingsmechanismen opleveren om het succes van de huidige VL-eliminatieprogramma’s in het Indische subcontinent te meten. De resultaten zullen het ook makkelijker maken om veranderingen te detecteren in de resistentie van de parasieten tegen de weinige beschikbare medicijnen die in de regio gebruikt worden. Tenslotte zou het kunnen leiden tot ontwikkeling van effectievere medicatie tegen parasieten.

Prof. Bruno Gryseels, directeur van het ITG, loofde de onderzoekers: “Dit is een fascinerende wetenschappelijke studie die ongeëvenaard inzicht verschaft in de adaptieve evolutie van parasieten en micro-organismen in het algemeen. Tegelijkertijd zijn de resultaten zeer relevant voor het globale gevecht tegen medicatieresistentie van infectieuze ziekten. Het is dan ook een uitstekend voorbeeld van de twee kanten van onderzoek naar tropische aandoeningen: wetenschappelijke innovatie en maatschappelijke relevantie.”

Link

Meer nieuws over

PUBLIC HEALTH     BUITEN LAND