Bloedermolecuul

Het ebolavirus is berucht vanwege de dramatische bloedingen die het bij zijn slachtoffers veroorzaakt. Amerikaanse virologen vonden het verantwoordelijke eiwit.

Eén tot twee weken na besmetting met het ebolavirus komen hoofdpijn, koorts en misselijkheid op – aanvankelijk niet veel ernstiger dan bij een onschuldig griepje. Maar het duurt niet lang of bloedstolsels beroven alle organen van zuurstof. Bindweefsel verschrompelt, zodat de huid van het lichaam los komt. Onderhuids zorgen onstelpbare bloedingen voor uitdijende blauwe vlekken. Het gelaat verliest elke uitdrukking. Voor de patiënt sterft, sijpelt besmettelijk bloed uit neusgaten, mond, oren, ogen en anus.

De aanstichter van het bloederige levenseinde van een ebolapatiënt is eindelijk gevonden, melden Amerikaanse onderzoekers in het augustusnummer van het blad Nature Medicine. Een molecuul in het virusomhulsel, een glycoproteïne, lijkt verantwoordelijk voor de totale verwoesting van de bloedvaten, waardoor de bloedingen ontstaan.

``Geweldig belangrijk,'' noemt dr. Robert Colebunders, werkzaam bij het Prins Leopold Instituut voor Tropische Geneeskunde in Antwerpen, de identificatie van de boosdoener. Colebunders was erbij toen in 1995 in de Congolese stad Kikwit honderden doden vielen. ``Je ziet al die patiënten en je weet dat je niks voor ze kunt doen. Ze sterven. Tot nu toe was onduidelijk waarom het virus zulke spectaculaire effecten had. Nu we weten welk deel van het virus verantwoordelijk is, kan het zoeken naar mogelijke medicijnen beginnen.''

Ebola behoort niet tot de meest wijdverspreide ziekten. Wie wegblijft uit het Afrikaanse regenwoud loopt weinig kans het virus te ontmoeten. Sinds zijn ontdekking in 1976, na uitbraken in Congo en Soedan, werden niet meer dan elfhonderd patiënten geteld, van wie achthonderd stierven. Maar een rij boeken en speelfilms, met beeldende beschrijvingen van de afschuwelijke symptomen, maakten de ziekte berucht: het ebola-virus geldt als een van de meest agressieve, en daardoor gevreesde ziekteverwekkers op aarde.

Al 25 jaar zochten virologen naar de kern van ebola's woeste werking. ``De speurtocht werd bemoeilijkt door grote praktische bezwaren,'' zegt Gary Nabel, leider van het onderzoek dat het schadelijke molecuul nu heeft geïdentificeerd. Nabel, directeur van het nieuwe Vaccine Research Center van de Amerikaanse National Institutes of Health in Bethesda, Maryland, vaccineerde in 1998 al Guinese biggetjes met succes tegen ebola.

``Ebola-patiënten,'' legt Nabel uit, ``zijn nauwelijks te bestuderen; slechts af en toe zijn er geïsoleerde uitbraken in afgelegen oorden, en tijdens zo'n epidemie heeft de medische staf andere prioriteiten dan wetenschappelijk onderzoek: patiënten isoleren en, na hun dood, het lichaam en alles wat het heeft aangeraakt zo snel mogelijk verbranden. Artsen en verplegers lopen een grote kans zelf besmet te raken.'' Van de 250 slachtoffers in Kikwit waren er meer dan vijftig medewerker van het ziekenhuis.

Het weinige patiëntmateriaal dat desondanks wordt verzameld, gaat op de post naar een handjevol laboratoria met de strengst denkbare veiligheidsmaatregelen – Biosafety level 4 (BSL4) in jargon. Onderzoekers werken er in ruimtepakken en mogen pas naar buiten na zich onder de douche te hebben afgeschrobd. Aantekeningen verlaten het pand via de fax.

Binnen het lab is werken met ebola een soort Russische roulette: één uitschietende naald en je bent reddeloos verloren. Nieuwe ebola-mutanten creëren – voor virologen dé manier om meer over de specifieke eigenschappen van een virus te leren – is zelfs in zo'n BSL4-laboratorium volstrekt taboe.

Om ebola toch te kunnen bestuderen, hakten onderzoekers het erfelijke materiaal van het virus op in zeven delen. Iedere deel bevat de code voor één van de zeven eiwitten die het virus voor zijn verspreiding nodig heeft. Door de ebola-genen te koppelen aan de genen van onschuldiger ziekmakers, zoals het verkoudheidsvirus, kunnen de losse onderdelen zonder groot gevaar voor de onderzoekers worden onderzocht.

Eén van de zeven eiwitten is een glycoproteïne, een eiwit waaruit het lintvormige omhulsel (de envelop) van het Ebola-virus is opgebouwd. Envelop-eiwitten van virussen bevatten de sleutel die bepaalt welke lichaamscellen van zijn onvrijwillige gastheer een virus kan binnendringen. Ebola's sleutel past vooral op endotheel-cellen, het celtype waarmee de wanden van alle bloedvaten zijn bekleed. Maar, ontdekte Nabel, in het geval van ebola doet het envelop-eiwit nog meer: het is óók verantwoordelijk voor de schade die het virus, eenmaal binnen, aan de besmette endotheel-cellen toebrengt. Wanneer kunstmatig gekweekte bloedvatcellen met het gen voor het glycoproteïne worden geïnfecteerd, verliezen ze binnen een dag hun cohesie en sterven, zagen Nabel en zijn collega's. Nabel: ``Geen van de andere zes ebola-eiwitten heeft zo'n dramatisch toxisch effect.''

Een tweede proef ondersteunt de hypothese. Eén van de vier bekende varianten van het virus is gevaarlijk voor apen, maar niet voor de mens. Dat bleek bij toeval in Reston, een voorstad van Washington, toen in 1989 tientallen geïmporteerde proefapen stierven, terwijl eveneens besmette verzorgers nauwelijks last ondervonden. Het glycoproteïne van de Reston-variant, toonde Nabel in zijn laboratorium aan, doodt wél de bloedvatcellen van apen, maar niet die van mensen.

Met het glycoproteïne, concludeert Nabel, is het geheime wapen van Ebola gevonden. Pas zodra de hoeveelheid glycoproteïne een kritische drempel overschrijdt, sterft de cel en komt zijn inhoud, inclusief nieuwe virussen, naar buiten. De ontdekking geeft niet alleen richting aan het zoeken naar medicijnen die de ebolasymptomen wellicht voldoende kunnen vertragen. Ook voor de ontwikkeling van een veilig vaccin is het nodig te weten welk stuk van het virus gevaarlijk is. Ondanks de zeldzaamheid van de ziekte ziet Nabel een reële markt voor een ebola-vaccin: naast bewoners van risicogebieden zouden westerse apenverzorgers ermee zijn te beschermen. Ook het Amerikaanse leger is geïnteresseerd in een vaccin. Niet alleen voor militairen die naar Afrika worden gezonden, maar ook wegens de dreiging van bioterrorisme die in de VS steeds serieuzer wordt opgevat.

Ebola zou daarnaast een model kunnen worden voor andere, minder agressieve virussen. ``Kennis over de manier waarop virussen cellen beschadigen,'' aldus Nabel, ``is in ons vak nog steeds dringend gewenst. Nog altijd weten we niet precies waarom mensen doodgaan aan mazelen, hoe het poliovirus zenuwcellen doodt en hoe het griepvirus onze cellen schade berokkent.''