Ontwikkeling van een THerapie voor Enterovirus InfectieS

HUMANE ENTEROVIRUSSEN VORMEN EEN SERIEUZE BEDREIGING VOOR DE VOLKSGEZONDHEID

Humane enterovirussen (behorend tot de familie van Picornavirussen) zijn
wereldwijd belangrijke veroorzakers van ernstige ziekte in neonaten en jonge
kinderen. Het meest bekende enterovirus, het poliovirus, is bijna uitgeroeid
dankzij de wereldwijde vaccinatie campagne van de Wereldgezondheid Organisatie
(WHO). Het gerelateerde Enterovirus 71 (EV71) lijkt het stokje echter over te
nemen en veroorzaakt massale uitbraken in Azië met tienduizenden gevallen van
neurologische complicaties en duizenden doden. Andere klinisch relevante
enterovirussen zijn EV68, dat onlangs een uitbraak met ernstige
luchtweginfecties veroorzaakte in de V.S., en coxsackie- en ECHO virussen, die
de belangrijkste veroorzakers van virale meningitis zijn. Alleen al in de V.S.
veroorzaken EVs jaarlijks 10 to 15 miljoen symptomatische infecties, waarvan
ongeveer 75000 infecties resulteren in meningitis. Het vele voorkomen van deze
enterovirus infecties leidt tot hoge zorgkosten.

Het globale polio eradicatie programma van de WHO heeft (onbedoeld) de
klinische relevantie van andere EVs overschaduwd. Als gevolg hiervan zijn er
geen vaccins of behandelingen tegen de non-polio EVs beschikbaar, waardoor
zelfs in ontwikkelde landen kinderen sterven aan EV infecties. In
levensbedreigende situaties kunnen immunoglobulinen (IVIg) intraveneus
toegediend worden op basis van de aanname dat neutralizerende antilichamen
tegen EVs in de IVIg pools aanwezig zijn. Over het algemeen is het echter
onbekend of antilichamen tegen een bepaald type EV daadwerkelijk aanwezig zijn
en of de concentratie hoog genoeg is om de infectie te kunnen behandelen. Als
reactie op de massale uitbraken van EV71 in Azië, werken verschillende
onderzoeksgroepen aan de ontwikkeling van vaccins en monoclonale antilichamen
tegen EV71. De vele andere klinisch relevante EVs worden hierbij echter buiten
beschouwing gelaten. Bovendien bieden vaccins geen oplossing voor neonaten, de
meest kwetsbare groep voor EV infecties, aangezien hun immuun systeem nog niet
volledig ontwikkeld is.

KRUIS REAGERENDE EPITOPEN ALS TARGETS VOOR DE ONTWIKKELING VAN EEN
IMMUNOTHERAPIE
Neutralizerende antilichamen opgewekt door een EV infectie, zijn voornamelijk
gericht tegen de immuno-dominante epitopen van het virus.
Deze antilichamen werken type specifiek en bieden geen kruis-bescherming tegen
andere EV types. Dierproeven en testen met humaan serum hebben echter
aangewezen dat antilichamen met een kruis-beschermende werking tegen meerdere
EV types aanwezig zijn. Dit impliceert de aanwezigheid van geconserveerde EV
epitopen, die een interessante target vormen voor de ontwikkeling van een
immunotherapie tegen een breed spectrum van EVs. Met behulp van pepscan
analyses zijn een aantal van deze geconserveerde epitopen in kaart gebracht.

De rol van kruis-beschermende antilichamen in het klaren van virus infecties
wordt sinds enkele jaren erkend en vormt de basis voor de ontwikkeling van
breed werkende immunisatie strategieën tegen het humaan immunodeficientie virus
(HIV) en influenza. De in deze onderzoeksvelden behaalden successen hebben ons
ertoe gezet om kruis-beschermende antilichamen tegen EVs uit humane samples te
isoleren voor de ontwikkeling van een EV immunotherapie. Slechts enkele studies
in het EV onderzoeksveld hebben de aanwezigheid van kruis-beschermende
antilichamen tegen EVs, met name poliovirus, beschreven. Zover wij weten is
onze methode om B-cellen die deze antilichamen produceren direct uit mensen te
isoleren nog niet eerder toegepast. Isolatie en karakterisering van deze
antilichamen zal daartoe bijdragen aan een verbetering van de kennis over de
humorale immuun response tegen EV infecties en aan de ontwikkeling van een EV
immunotherapie.

Enterovirus infecties komen veel voor, wat gereflecteerd wordt door het hoge
percentage kinderen (>5 jaar) en volwassenen dat antilichamen tegen EVs heeft.
In Nederland, bijvoorbeeld, heeft 80% van de volwassenen antilichamen tegen
EV71. Karakterisering van het variabele domein van kruisbeschermende
antilichamen tegen influenza en HIV, voorheen geïsoleerd uit volwassen
donoren, toonde aan dat deze antilichamen meerdere rondes van
affiniteitsmaturatie hebben ondergaan. Daartoe verwachten wij dat volwassenen
met herhaaldelijke blootstelling aan EVs (middels frequent contact met kleine
kinderen) geschikte donoren van kruis-beschermende antilichamen tegen EVs
zullen zijn.

Primair doel:
Het doel van dit onderzoek is om B-cellen, die antilichamen met een
kruis-neutraliserende werking tegen een groot aantal EVs produceren, te
isoleren uit humane samples en deze te gebruiken voor ontwikkeling van een EV
immunotherapy.


Secundair doel:
Het verbreden van kennis over de humorale immuun response tegen EVs.

Het onderzoek betreft een observationele studie met invasieve metingen. In
aanmerking komende vrijwilligers (18-65 jaar oud) zullen worden geinformeerd
over de studie en zullen worden gevraagd om schriftelijk toestemming te geven
(informed consent). Werving van vrijwilligers zal plaatsvinden in het
Academisch Medisch Centrum (AMC), Amsterdam, middels distributie van een
poster, presentatie van het onderzoeksvoorstel tijdens werkbijeenkomsten en
persoonlijke communicatie. Na het geven van informed consent zullen de
vrijwilligers uitgenodigd worden voor een eenmalige bloedafname (maximaal 21 ml
bloed). De bloedsamples zullen gelabeld worden met een code om de identiteit
van de bloeddonoren anoniem te houden. Opwerking en opslag van de bloedsamples
zal plaatsvinden op de afdeling Medische Microbiologie (AMC) (hoofd: Prof.dr.
M.D. de Jong). De samples zullen voor 5 jaar onder de bovengenoemde code
bewaard worden.

In totaal wordt er 21ml bloed afgenomen bij volwassen vrijwilligers middels een
eenmalige venapunctie (uitgevoerd door ervaren medisch personeel).
Daartoe verwachten wij een verwaarloosbaar klein risico. Deelname kost de
proefpersonen enkele minuten tijd en bloedafnames kunnen pijn doen of een
bloeduitstorting geven. Isolatie van kruis-beschermende antilichamen vormt een
eerste, belangrijke stap richting de ontwikkeling van een immunotherapie voor
de behandeling van levensbedreigende EV infecties in neonaten en jonge
kinderen. Onze benadering zou daartoe een belangrijke bijdrage leveren aan het
verbeteren van de zorg en het wereldwijd verminderen van EV infectie
geassocieerde ziekte in kinderen.