Virussen zijn lastige beesten. Sommige van deze “submicroscopische” ziekteverwekkers kunnen in het lichaam van een mens gaan “slapen” en zich zo voor onbepaalde tijd voor het immuunsysteem verbergen, om later weer te activeren en ziekte te veroorzaken.

Nu hebben wetenschappers ontdekt hoe zij kunnen voorkomen dat één type virus, het herpesvirus, in zijn slaap-achtige sluimerfase glijdt en uit het zicht verdwijnt. Dit is een belangrijke stap in het begrijpen van het unieke vermogen van het virus om zich in wezen te verbergen voor het immuunsysteem, zeggen de wetenschappers.

Meer dan 80 procent van de wereldbevolking is geïnfecteerd met het herpes simplex virus (HSV), volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, die HSV-1, dat koortslip veroorzaakt, en HSV-2, dat genitale wratten veroorzaakt, omvat.

Maar de meeste mensen die geïnfecteerd zijn met het virus hebben geen symptomen totdat iets van buitenaf – stress, ziekte of zelfs zonlicht, bijvoorbeeld – het virus wakker maakt en begint te repliceren en te verspreiden. Dit zet op zijn beurt het immuunsysteem ertoe aan het virus aan te vallen, wat resulteert in ontstekingen en de kenmerkende blaasjes rond de mond, lippen, neus of genitaliën. Het is tijdens deze “reactivatie” dat het virus zich van persoon tot persoon kan verspreiden.

In tegenstelling tot virussen zoals die welke verkoudheid of griep veroorzaken, gaat het herpesvirus in het menselijk lichaam gewoonlijk snel in een latente, of slapende, modus. Wetenschappers hebben geprobeerd dit proces te bestuderen. Maar in een laboratoriumsetting hadden zij moeite om het levende virus te laten “slapen” zonder extreme en schadelijke maatregelen, vergelijkbaar met het neerknuppelen van je proefpersoon in een bewusteloze toestand en hopen dat het normaal ontwaakt.

Nu, in de eerste van twee vorderingen, hebben wetenschappers van Princeton University een laboratoriumtechniek ontwikkeld die het herpesvirus op meer natuurlijke wijze in een latente modus brengt, zo zacht als een wiegeliedje, waardoor zij de natuurlijke levenscyclus van het herpesvirus beter kunnen simuleren. Dezelfde groep onderzoekers gebruikte deze techniek vervolgens om een belangrijke reeks eiwitten te vinden die betrokken zijn bij de neiging van het virus om te slapen en te ontwaken.

De bevindingen werden gisteren (27 oktober) gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Pathogens.

Slapende virussen

Virussen die niet snel onderduiken zijn gemakkelijker voor het immuunsysteem om te vinden en te doden. Maar dit is niet het geval voor de herpesvirussen, die levenslang bij je blijven.

Deze virussen maken deel uit van een subfamilie van het virus genaamd alphaherpesvirinae, waarvan bekend is dat ze infecteren en zich vervolgens verbergen in zenuwcellen. Het immuunsysteem heeft geleerd deze virussen met fluwelen handschoenen aan te pakken, omdat immuuncellen deze herpesvirussen niet zonder meer kunnen doden zonder de zenuwcellen te doden die als gastheer dienen.

“Gewoonlijk houdt het doden van een virusinfectie door het immuunsysteem in dat de geïnfecteerde cellen worden gedood,” zei hoofdauteur Lynn Enquist, een professor in de moleculaire biologie aan de Princeton University. Maar “in dit geval, zouden deze cellen de cellen zijn die onvervangbaar zijn. Dus, ‘het virus in slaap brengen’ is een betere en meer beschermende manier voor het zenuwstelsel.”

Een belangrijke vraag over herpes is echter, hoewel het virus soms onmiddellijk symptomen kan veroorzaken, waarom het meestal meteen onderduikt? Het antwoord zou betere manieren onthullen om infecties onder controle te houden.

“Escape from silencing”

Om tot de kern van het probleem te komen – wat zorgt ervoor dat het natuurlijke virus wakker blijft en “ontsnapt aan silencing,” zoals de onderzoekers het beschreven – gebruikten de wetenschappers een type herpesvirus genaamd pseudorabiesvirus, dat nauw verwant is aan HSV-1.

De eerste stap van de onderzoekers was het ontwikkelen van een methode die het virus in wezen in slaap zou brengen in geïnfecteerde zenuwcellen. De techniek omvatte het gebruik van een nieuwe driekameromgeving waarin de kern van de zenuwcel en zijn tentakelachtige axonstructuren worden geïsoleerd.

Vervolgens concentreerden de onderzoekers zich op de vraag hoe zij het virus wakker konden maken. Zij ontdekten twee manieren om dit te doen: met chemische stress-signalen die aanwezig zijn op het moment dat het virus de cellen binnendringt, zoals verwacht; of in de aanwezigheid van een cluster van eiwitten die virale tegument-eiwitten worden genoemd, een nieuw concept.

Verder onderzoek sloot een hypothese uit dat het misschien de grootte van de virale lading is, of de hoeveelheid virus in het systeem van een persoon, die op de een of andere manier de typische immuunrespons om de virussen te laten slapen, tenietdoet. De onderzoekers ontdekten dat de virale tegument-eiwitten alleen de belangrijkste trigger waren, die als een plens ijswater op het gezicht van de virussen werkt, hen wakker maakt of hen op een andere manier wakker en actief houdt.

“De vraag waar wij en anderen nu aan werken is om te bepalen of” deze aanpak voor het wakker maken van virussen in het lab hetzelfde is als wat er van nature in het immuunsysteem gebeurt wanneer een virus wakker wordt, vertelde Enquist aan Live Science. “We denken dat er veel overeenkomsten zijn.”

De techniek van de Princeton-onderzoekers “vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang,” in het bestuderen van de viruslatentiecyclus en het beheersen van infecties, zei Felicia Goodrum Sterling, een immunoloog aan de University of Arizona Cancer Center, die niet betrokken was bij het onderzoek.

“In het begrijpen van herpesviruslatentie, zijn modelsystemen alles,” zei Goodrum Sterling. “Dit is het eerste modelsysteem dat geen behandeling met medicijnen vereist” om virussen in slaap te brengen.

Een beter begrip van dit mechanisme, zeiden de onderzoekers, kan leiden tot een klasse van geneesmiddelen die virale tegument-eiwitten kunnen aanpakken om te voorkomen dat ze virussen wakker maken of wakker houden, waardoor symptomen en de verspreiding van het virus naar andere mensen worden voorkomen.

Volg Christopher Wanjek @wanjek voor dagelijkse tweets over gezondheid en wetenschap met een humoristisch randje. Wanjek is de auteur van “Food at Work” en “Bad Medicine.” Zijn column, Bad Medicine, verschijnt regelmatig op Live Science.