Nieuws
Structurele veranderingen in MKZ-virusdeeltje 12S verklaren verlies van immunogeniciteit
Mond-en-klauwzeer (MKZ) virusdeeltjes (146S) vallen makkelijk uiteen in stabiele pentameren (12S). Onderzoek van Haozhou Li van Wageningen University & Research toont aan dat deze uiteengevallen virusdeeltjes net zo efficiënt zijn in het opwekken van antilichamen als de 146S-deeltjes. De meeste antilichamen die door 12S-deeltjes worden opgewekt, neutraliseren het MKZ-virus echter niet. Li bewees dat deze lagere immunogeniciteit wordt veroorzaakt door veranderingen in de structuur van de 12S-deeltjes. “Deze informatie is cruciaal voor het optimaliseren van MKZ-vaccins”, zegt Michiel Harmsen van Wageningen Bioveterinary Research (WBVR), een van de co-auteurs van de publicatie in Nature Communications.
Mond-en-klauwzeer (MKZ) is een besmettelijke virale ziekte die evenhoevigen treft. De ziekte wordt veroorzaakt door een picorna-virus en een infectie heeft grote economische consequenties. MKZ-deeltjes (146S-deeltjes) vallen makkelijk uit elkaar in stabiele pentamere structuren, de zogenoemde 12S-deeltjes. Deze 12S-pentameren wekken veel lagere concentraties neutraliserende antilichamen op. Dit feit is al decennia bekend. De moleculaire basis van deze verminderde immunogeniciteit bleef echter tot nu toe een raadsel.
Structuur
Haozhou Li, promovendus aan Wageningen University & Research (zie kader), vergeleek de antigeniciteit, humorale immunogeniciteit en 3D-structuren van intacte 146S-virionen en 12S pentameren. Voor veel andere virussen werd aangetoond dat grotere deeltjes met meer herhaalde epitopen meer antilichamen induceren. Li toonde aan dat dit niet het geval is voor het MKZ-virus. De 12S-deeltjes waren even efficiënt als 146S-deeltjes in het opwekken van de algemene antilichaamrespons, ondanks het grotere aantal epitopen (aanhechtingsplaatsen voor antilichamen) op 146S (60 epitopen) in vergelijking met 12S (5 epitopen). Bij MKZ blijken de meeste antilichamen geïnduceerd door 12S het MKZ-virus niet te neutraliseren omdat het uit elkaar vallen van 146S- in 12S-deeltjes leidt tot structurele verandering. Dit leidt tot vernietiging van meerdere epitopen. Het verschil in 3D-structuren verhindert dat antilichamen geïnduceerd door 12S kunnen binden aan 146S-deeltjes.
Vaccin kwaliteit
De bevindingen van Li zijn relevant voor het verbeteren van MKZ-vaccins. Dergelijke vaccins bestaan uit volledige MKZ-deeltjes geëmulgeerd met adjuvans. De werkzaamheid van het vaccin is afhankelijk van het gehalte aan 146S-deeltjes. WBVR heeft een lange staat van dienst in het isoleren van single-domain antilichamen tegen MKZV die specifiek zijn voor intacte (146S) of gedegradeerde (12S) MKZV-deeltjes. Dit blijken waardevolle instrumenten te zijn voor de evaluatie van de kwaliteit van vaccins die wereldwijd door verschillende groepen worden gebruikt. Deze single-domain antilichamen hebben nu ook geholpen bij het ophelderen van de moleculaire basis van de gecompromitteerde beschermende immunogeniciteit van 12S deeltjes.
Lees hier de volledige publicatie in Nature Communications.
Commentaar van een recensent van Nature Communication op dit artikel:
Dit is een uitgebreide en overtuigende studie, die verschillende ontdekkingen bevat op het gebied van MKZ-virus en picornavirussen die nooit eerder gedaan zijn, waaronder de verklaring van een lang bestaand maar onverklaard dogma. Ik denk dat dit een zeer belangrijke studie is voor de structuur en antigeniciteit van MKZ-virus. Het artikel is goed geschreven en ik heb het met plezier gelezen. Uitstekend werk. Dank je wel.