Opinie

Ons afweersysteem leert de samenleving een les

Column Wat kan de mens leren van het menselijk lichaam, vraagt Robbert Dijkgraaf. Door vooraf te investeren kunnen we ons wapenen tegen toekomstige bedreigingen.

Robbert Dijkgraaf

Het is hoog tijd de schijnwerpers te richten op de eerstelijnswerkers die de afgelopen maanden miljoenen levens tegen het coronavirus hebben beschermd: onze immuuncellen.

Ons afweersysteem is een wonder. We staan er niet vaak genoeg bij stil, maar meestal zijn we niet ziek. En van de meeste ziektes herstellen we bovendien zonder medisch ingrijpen. Het leven had het anders niet vier miljard jaar volgehouden. Het succes van het immuunsysteem is nog opzienbarender wanneer we ons realiseren hoe we continu worden aangevallen door onzichtbare vijanden. De grootste bedreigingen in de natuur zijn niet de tanden en klauwen van vervaarlijke roofdieren – Tennysons „nature, red in tooth and claw” – maar de moleculaire armen van minuscule monsters: de virussen, bacteriën, schimmels en andere microben die zich schuilhouden in de lucht, op onze huid en in ons lichaam.

Het wonderlijke van het immuunsysteem is dat het adaptief is. Het leert voortdurend. Het past zich aan wanneer nieuwe ziektes opduiken en bouwt een geheugen op van eerdere aanvallen. Maar hoe kan het zich op voorhand verdedigen tegen een onbekende agressor? Met excuses aan mijn biomedische collega’s, schets ik een karikatuur van dat mechanisme. U bent gewaarschuwd, want natuurkundigen werken graag met spherical cows – zonder scrupules versimpelen ze een koe tot een bol, terwijl in de biologie het venijn vaak in de staart zit.

Precies passende grijparm

Cruciaal voor het afweersysteem zijn de T-cellen, witte bloedlichaampjes die geïnfecteerde cellen vernietigen. Dat doen ze met een grijparm die precies past op een molecuul dat de ziekte verraadt. Maar hoe weet het immuunsysteem vooraf welke grijparm te bouwen? Dat weet het niet, en daarom bouwt het ze gewoon allemaal!

In principe is het dna van iedere cel in ons lichaam gelijk. Behalve bij immuuncellen. Daar is een klein stukje van het dna anders, precies het segment dat de vorm van de grijparm codeert. Als T-cellen worden aangemaakt, wordt dat stukje dna door elkaar gehusseld, zodat ze allemaal anders zijn, met een eigen genetische barcode. Als ze door de preselectie heen komen, worden ze aan het verdedigingsarsenaal toegevoegd. Ik stel me een schier onuitputtelijke catalogus voor met alle mogelijke gereedschappen: moleculaire hamers, tangen, zagen en boren – minstens een miljoen keer een miljard mogelijkheden. Dat aantal is onvoorstelbaar groot, meer dan alle cellen in ons lichaam. Het afweerstelsel kan dus slechts een steekproef uit de catalogus bevatten.

Het immuunstelsel is een compleet ecosysteem van miljoenen verschillende soorten T-cellen, ieder met een eigen fluctuerende populatie, met een totale bevolking van zo’n 400 miljard. De biodiversiteit van het regenwoud in de Amazone is daarmee vergeleken maar een armoedig gebeuren. Dit ecosysteem verandert continu onder invloed van externe factoren zoals leeftijd, stress en voeding – een miniatuurversie van de evolutie van het leven.

Moderne technieken maken het trouwens mogelijk een genetisch ‘bevolkingsonderzoek’ van het immuunsysteem te doen, door de variabele dna-barcodes uit te lezen en zo vast te stellen, hoeveel van welk type T-cel er in ons bloed zit. Dit geeft een uiterst verfijnde diagnose van de staat van onze gezondheid, omdat het immuunsysteem direct reageert op nieuwe indringers of de vorming van kankercellen, ruim voordat de eerste symptomen zich aandienen.

Wat kan de mens leren van het menselijk lichaam? Door toeval en selectie produceert het immuunsysteem een bijna onbegrensd reservoir aan verdedigingswapens. De meeste daarvan zijn volstrekt nutteloos. Tot de dag dat zich een nieuw virus meldt. Dan ligt op de plank just what the doctor ordered, zonder dat er een dokter aan te pas is gekomen.

Nu ons maatschappelijk afweersysteem. Omdat de toekomst grotendeels onvoorspelbaar is, zou ook onze samenleving een rijk gevuld kennisarsenaal moeten hebben vol ideeën, theorieën, instrumenten en technieken. Als ik mijn stokpaardje nog eens mag berijden: de meeste van die inzichten zullen op het oog volstrekt nutteloos lijken. Tot de dag dat zich een nieuw gevaar aandient. Alleen door vooraf te investeren kunnen we ons wapenen tegen toekomstige bedreigingen.

Regressie naar de middelmaat

Maar wat doen wij om diversiteit te creëren? Weinig tot niets. Ik zie vooral een regressie naar de middelmaat met alle trends naar meer standaardisering, metrieken en rekenmodellen, en de neerbuigende houding naar verbeelding, vrijdenken en de kunsten. Ik vrees dat de coronacrisis daarbij niet zal helpen. Na een ramp ontstaat er gemakkelijk blikvernauwing. Het doorgemaakte trauma is dan gauw de enige lens waardoor men naar de toekomst kijkt. Na 9/11 was moslimterrorisme de grote bedreiging; na de financiële crisis van 2008 was het internationale grootkapitaal de zondebok. De komende jaren zal deze pandemie ongetwijfeld het wereldbeeld kleuren. Alles onder het motto: als je een hamer hebt, lijkt alles op een spijker.

Maar het bijzondere van die celletjes die nu door onze bloedbaan suizen en zo hard aan het werk zijn ons leven te redden, iedere dag weer, is dat ze zoveel méér gereedschap hebben dan een hamer.

Robbert Dijkgraaf is directeur van het Institute for Advanced Study in Princeton.