Koppig virus; Utrechtse virologen volgen resistente HIV-stammen

STEL, JE BENT geïnfecteerd met het aidsvirus en je wilt beginnen met therapie. Blijkt het virus al resistent tegen het medicijn nog voordat je één pil geslikt hebt! “We hebben het vaak genoeg gezien bij patiënten.

De vraag is dan, hoe ontstaat die resistentie? Is het oorspronkelijke virus in de patiënt voor het begin van de behandeling uit zichzelf al dusdanig gemuteerd dat het resistent is geworden, of is de persoon direct geïnfecteerd met een virus dat al resistent was? Daar willen we een beter beeld van krijgen'', zegt moleculair viroloog dr. Rob Schuurman, verbonden aan de afdeling Virologie van het Academisch Ziekenhuis Utrecht.

Binnenkort start de groep een onderzoek naar voorkomen en verspreiding van resistente aidsvirussen onder patiënten die weliswaar hiv-positief zijn, maar nog geen aidsremmers slikken. Tien Europese landen verlenen hun medewerking aan het onderzoek. Eens per jaar zullen ze bloedserum van 50 patiënten naar Utrecht sturen. In Amerika begint een soortgelijk onderzoek, gecoördineerd door het Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in Atlanta.

Het pessimisme dat er enkele jaren geleden nog heerste, acht Schuurman niet terecht. Dat pessimisme kreeg vorm met een publicatie van John Coffin van Tufts University in Boston (Science, 27 januari 1995). Hij maakte een weinig hoopgevende berekening. Het erfelijk materiaal van hiv bestaat uit ongeveer 10.000 nucleotiden (de letters waaruit de genetische code is opgebouwd). Het virus kan zich razendsnel vermeerderen, maar het bezit geen controlemechanisme dat foutief gekopieerde nucleotiden herkent en vervangt (een systeem dat de meeste andere organismen wel hebben). Het virus maakt om de tienduizend letters een fout. Aangezien hiv dagelijks zo'n 10 tot 10 kopieën van zichzelf maakt, komt iedere mutatie 10.000 tot 100.000 keer per dag voor. Waarschijnlijk zijn alle mogelijke mutaties al aanwezig in een hiv-positieve patiënt die nog geen medicatie krijgt, concludeerde Coffin.

Het pessimisme groeide met de publicatie van een artikel in Nature Medicine, vorig jaar juni. Amerikaanse wetenschappers onderzochten de aidsvirussen in 102 hiv-positieve, niet behandelde patiënten en keken daarbij in het bijzonder naar het enzym protease. Dit enzym is essentieel voor de levenscyclus van hiv. Toen de Amerikanen hun onderzoek begonnen was net een nieuwe generatie medicijnen op de markt verschenen: de proteaseremmers die de werking van het virale enzym blokkeren. De verwachtingen rondom deze medicijnen waren hooggespannen.

De resultaten van de Amerikanen waren in lijn met de berekeningen van Coffin. Protease is opgebouwd uit 99 aminozuren. Daarvan bleek de helft te kunnen variëren. Veel van die aminozuurveranderingen waren al bekend bij de onderzoekers. Ze hadden ze eerder gezien bij virussen die resistent waren tegen een of meerdere proteaseremmers. Schuurman: “Virologen hebben zich een tijd lang afgevraagd of ze ooit in staat zouden zijn het virus goed te onderdrukken. Ze dachten: het ontkomt toch altijd! Toch lijkt de huidige combinatietherapie weer reden tot hoop te geven. In ieder geval is het virus minder flexibel dan we dachten.”

Andrew Brown en Douglas Richman kwamen onlangs tot de conclusie dat de variatie van hiv tot op heden schromelijk is overdreven (Nature Medicine, maart 1997). Het virus mag zich dan miljoenen malen per dag vermenigvuldigen, niet iedere nakomeling is levensvatbaar. Bovendien is het niet altijd even makkelijk voor een virus met een gunstige mutatie om zich te verspreiden. Onder druk van de miljarden exemplaren is de kans erg groot dat het virus weer verdwijnt. Volgens Brown en Richman is de zogenaamde 'effectieve populatie' bijna een miljoen maal kleiner dan werd aangenomen. “We gingen er ook lange tijd van uit dat hiv slechts een of twee aminozuren hoeft te vervangen om ongevoelig te worden voor een medicijn. Dat klopt voor de klassieke aidsremmers zoals AZT of 3TC”, zegt Schuurman. “Maar om de combinatietherapie met drie medicijnen te ontduiken moet hiv in een keer op acht tot negen plaatsen muteren. Dat werpt een hoge barriere op. En daarbij moet je bedenken dat de combinatietherapie de vermenigvuldiging van het virus tegengaat, waardoor de kans op mutaties sowieso kleiner is.”

Toch hangt resistentie als een zwaard van Damocles boven de combinatietherapie. Vandaar onder andere het epidemiologisch onderzoek dat Europa en Amerika nu starten. Schuurman: “De gegevens vertellen je hoe belangrijk het is om mensen voorafgaand aan hun behandeling te screenen.”

Het onderzoek richt zich op twee enzymen van hiv: reverse transcriptase (RT) en protease. Tegen deze enzymen richten zich de bestaande aidsremmers. De Utrechters bekijken het erfelijk materiaal dat de informatie bevat voor deze twee enzymen. Het protease-gen onderzoeken ze via de polymerase chain reaction (PCR). Met deze techniek vermenigvuldigen ze het gen eerst, daarna lezen ze de genetische code. Voor het onderzoek aan het RT-gen gebruiken de virologen een test die onlangs door het Belgische biotechnologiebedrijf Innogenetics is ontwikkeld: de LiPA-test. Het hart van deze test bestaat uit een strip waarop 18 DNA-codes zijn aangebracht die corresponderen met verschillende mutaties in het RT-gen. De onderzoekers isoleren alle hiv-deeltjes uit het bloed van een patiënt, halen het protease-gen uit de virussen en brengen deze aan op de strip met de 18 DNA-codes. Een protease-gen bindt alleen aan een van die 18 codes als het zijn spiegelbeeld is. Een binding wordt zichtbaar als een paars lijntje. Via die gekleurde lijnen leiden de onderzoekers af welke varianten van het RT-gen in een patiënt aanwezig zijn. Schuurman: “De test werkt goed, maar hij detecteert slechts 18 varianten. Er zijn inmiddels veel meer mutanten van het RT-gen bekend. Innogenetics ontwikkelt nu een tweede generatie van de LiPA-test voor al die varianten. Bovendien maken ze een test voor de detectie van tot op heden bekende protease-mutanten. Zo kunnen we het virus met een redelijk eenvoudige test goed in de gaten houden.”