Nadat stewardess Angeliki Kaoukaki verschillende keren aan corona ontsnapte gedurende de pandemie, begon ze zich af te vragen of ze een medisch wonder was. Het zou kunnen dat ze tot een kleine groep mensen behoort die mogelijk een ingebouwde genetische afweer hebben tegen het virus. Wetenschappers zijn druk bezig uit te zoeken hoe dit soort immuniteit tegen COVID-19 zou kunnen werken – en of die eigenschap zou kunnen worden ingezet om nieuwe medicijnen tegen de ziekte te ontwikkelen.
Kaoukaki had al verschillende keren samengewerkt met andere bemanningsleden die positief testten, zonder dat ze zelf ziek werd. Vervolgens kreeg haar partner in juli 2021 corona en werd daar heel ziek van: hij had hoge koorts en ondraaglijke pijn die bijna tien dagen aanhield. Kaoukaki vertoonde geen symptomen, ondanks het feit dat het stel samen twee weken in quarantaine ging in hun studiowoning in de Griekse hoofdstad Athene.
De verschillende testen die ze zelf deed en liet doen waren steeds negatief, en uit een test 23 dagen nadat de besmetting bij haar partner was vastgesteld, bleek dat ze geen antistoffen in haar bloed had.
‘Ik hoorde elke dag van artsen dat ik misschien COVID had, maar mijn tests waren steeds weer negatief.’
Ondanks het feit dat ze zich allebei hadden laten vaccineren, kreeg haar partner toch weer COVID-19 tijdens de omikrongolf in januari. Kaoukaki ging gedurende vijf dagen samen met hem in quarantaine, en kreeg weer geen symptomen. Ook bleven haar tests negatief. Dat was het moment waarop zij op zoek ging naar een verklaring.
Via een onlineartikel kwam ze terecht bij Evangelos Andreakos, een immunoloog die werkzaam is bij het Biomedical Research Foundation van de Academy of Athens. Hij maakt deel uit van een internationaal samenwerkingsverband genaamd COVID Human Genetic Effort, dat op zoek is naar genetische variaties die zouden kunnen verklaren waarom sommige mensen geen COVID-19 krijgen.
Andreakos en zijn collega’s gingen er niet van uit dat er veel van dat soort mensen waren, maar ze werden overspoeld met e-mails van minstens vijfduizend vrijwilligers uit de hele wereld, die een soortgelijk verhaal hadden als Kaoukaki. Twintig procent daarvan voldeed uiteindelijk aan de onderzoekscriteria. De onderzoekers gebruiken speekselmonsters van deze groep, om in het DNA op zoek te gaan naar mutaties die niet te vinden zijn bij patiënten die wel milde of ernstige ziekteverschijnselen kregen. Ze kijken daarbij specifiek naar de regionen in het DNA waar de productie van eiwitten wordt geregeld. De hoop is dat bij enkele van deze proefpersonen het geheim van immuniteit tegen COVID-19 kon worden ontrafeld.
‘We verwachten dat dit slechts een kleine populatie is,’ vertelt Andreakos. ‘Maar het is al wel eerder voorgekomen.’
Immuun tegen andere virusinfecties
Lange tijd werd gedacht dat de gevolgen van elke infectie afhingen van de genetische eigenschappen van de ziekteverwekker, het pathogeen.
‘De tendens was om pathogenen te beoordelen op hun ernst, ze waren een ernstig pathogeen of een milde pathogeen,’ aldus moleculair viroloog Johan Nordgren van de Zweedse Linköpings universitet. Er werd relatief minder aandacht besteed aan de gastheer of -vrouw, en aan de vraag of zijn of haar genetische eigenschappen van invloed waren op eventuele weerstand tegen infecties, vertelt hij.
In de afgelopen ongeveer twintig jaar zijn wetenschappers echter zogenaamde genoombrede associatiestudies (GWA, genome-wide association studies) gaan uitvoeren, om te zien of bepaalde genen of DNA-gebieden in verband staan met bepaalde ziekten. Dat doen ze door het genetisch materiaal van besmette personen te vergelijken met dat van gezonde mensen, en te kijken of er correlaties bestaan tussen mutaties en afweer.
Zo kwam moleculair bioloog Stephen O’Brien in 1996 samen met zijn collega’s een zeldzame genetische mutatie op het spoor die bescherming biedt tegen het virus dat AIDS veroorzaakt.
De meeste mensen hebben op het oppervlak van bepaalde immuuncellen een immuunreceptor, genaamd de chemokine CCR5-receptor. Via deze receptor kan het hiv-virus zich aan een cel binden en deze binnendringen. Maar O’Brien en zijn team kwamen erachter dat sommige mensen een mutatie hebben die zorgt voor een afwijkende receptor.
Om immuun te zijn moeten mensen twee kopieën hebben van deze zogenaamde delta-32-mutatie; een van elke ouder. Wanneer er slechts een enkele kopie is, kan het virus nog steeds cellen infecteren, hoewel het wel langer duurt voordat de patiënt AIDS ontwikkelt.
‘Delta 32 was een verdomd goed voorbeeld, waardoor mensen overtuigd raakten van het belang van genetisch materiaal, en van het feit dat er zoiets kan bestaan als genetische immuniteit,’ aldus O’Brien.
Wetenschappers hebben ook een mutatie in een ander gen gevonden, die weerstand oplevert tegen bepaalde stammen van het norovirus. Dit virus zorgt voor een groot deel van het aantal buikgriepgevallen in de wereld. Deze mutatie verhindert dat norovirussen de cellen binnendringen aan het oppervlak van het spijsverteringskanaal.
‘Met andere woorden: je creëert de poort waardoor het virus de cel binnenkomt, of je creëert hem niet,’ zegt Lisa Lindesmith, die aan de University of North Carolina in Chapel Hill onderzoek doet naar norovirussen. ‘En als je hem niet creëert, dan doet het er niet toe hoeveel virusdeeltjes we je geven, je zult nooit besmet raken.’
Hoewel genetische immuniteit tegen virusinfecties niet vaak voorkomt, heeft het feit dat dit wel bestaat interesse gewekt in soortgelijke mutaties bij mensen die werden blootgesteld aan COVID.
Genetische achtergrond van immuniteit voor COVID-19
Het COVID Human Genetic Effort begon vorig jaar met het rekruteren van vrijwilligers. De focus lag daarbij op zorgverleners die wel met het virus in aanraking waren gekomen, maar die niet besmet raakten, en gezonde volwassenen die in een huishouden woonden met een partner die COVID-19 kreeg met milde tot ernstige klachten, zoals Kaoukaki.
De wetenschappers gingen ervan uit dat mensen die herhaaldelijk waren blootgesteld aan het virus maar toch niet besmet raakten, een grotere kans hadden om een mutatie bij zich te dragen die voor weerstand tegen het virus zorgt.
Een veelbelovend onderzoeksobject is het gen dat betrokken is bij de werking van de ACE2-receptor en de genen die regelen hoe het op het celoppervlak voorkomt. Het SARS-CoV-2-virus dat COVID-19 veroorzaakt, moet zich aan ACE2 binden om cellen binnen te dringen en te infecteren. Een mutatie waardoor de structuur en het voorkomen van de receptor wijzigt, voorkomt mogelijk dat het virus zich kan binden en voorkomt daarmee ook een infectie.
Tot nog toe lijkt ACE2 de beste kandidaat, stelt geneticus Jean-Laurent Casanova van de Rockefeller University, die ook deelneemt aan het COVID Human Genetic Effort. Genetische afwijkingen waardoor ACE2 normaal functioneert maar de interactie van de receptor met het virus blokkeert – ‘dat zouden goede kandidaatgenen zijn,’ stelt hij.
Het is echter ook mogelijk dat andere biologische factoren dan de ACE2-receptor kunnen verklaren waarom sommige mensen niet werden besmet met SARS-CoV-2.
Sommige mensen hebben mogelijk een sterk afweersysteem, dat antivirale eiwitten produceert. Deze zogenaamde type I interferonen gaan de replicatie van het virus in menselijke cellen tegen. Deze eiwitten vormen de eerste verdedigingslinie van het lichaam, ze verschijnen al voordat er antistoffen tegen het virus zijn gemaakt.
Een andere hypothese is dat tijdens eerdere blootstelling aan andere coronavirussen, bijvoorbeeld een gewone verkoudheid, bepaalde immuuncellen zijn aangemaakt. Door deze zogenaamde T-geheugencellen zouden bepaalde patiënten minder vatbaar zijn voor een besmetting met SARS-CoV-2.
Uit een onderzoek uit 2020, dat werd gedaan voordat de vaccins beschikbaar waren gesteld, bleek dat zorgverleners die wel met het coronavirus in contact waren geweest maar die geen COVID-19 hadden gekregen, meer T-geheugencellen hadden.
Mogelijk hebben die immuuncellen het virus bij enkele mensen heel snel weten op te ruimen. Maar dat is nog geen garantie dat deze personen ook in de toekomst niet besmet zullen raken. ‘We weten zelfs dat sommigen van hen daarna alsnog besmet raakten met een besmettelijker variant, met een grotere hoeveelheid virusdeeltjes, of met een combinatie van die twee factoren,’ vertelt virale immunoloog Mala Maini van het University College London, een van de auteurs van het onderzoek.
Als hun onderzoek aanwijzingen zou opleveren voor genetische immuniteit, dan hoopt Casanova dat die kennis zou kunnen worden toegepast voor het ontwikkelen van geneesmiddelen tegen COVID-19. Datzelfde is gebeurd bij de CCR5-antagonisten, die werden ontwikkeld als medicijn tegen hiv. Maar of dergelijke geneesmiddelen er ook echt komen, zal afhangen van de aard van de genmutaties die worden ontdekt, aldus Casanova.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
