Wetenschappers ontdekken een nieuwe strategie om zich te verdedigen tegen het norovirus

Wetenschappers ontdekken een nieuwe strategie om zich te verdedigen tegen het norovirus

Wetenschappers van de Universiteit van Texas in Austin hebben, in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill en de National Institutes of Health, een strategie ontdekt om het norovirus, wereldwijd een belangrijke oorzaak van gastro-enteritis, te bestrijden. Hun nieuwe studie, gepubliceerd inWetenschappelijk translationele geneeskundeidentificeert krachtige antilichamen die een verscheidenheid aan norovirusstammen kunnen neutraliseren. De bevinding zou kunnen leiden tot het ontwerp van een breed effectief norovirusvaccin en tot de ontwikkeling van nieuwe therapeutische antilichamen voor de behandeling van norovirus-geassocieerde gastro-enteritis.

Het norovirus infecteert jaarlijks meer dan 700 miljoen mensen en veroorzaakt ernstige diarree en braken. Terwijl de meeste mensen herstellen, vormt het virus een ernstige bedreiging voor jonge kinderen, oudere volwassenen en mensen met een verzwakt immuunsysteem. Het ontwikkelen van een vaccin was een uitdaging omdat het norovirus veel genetische varianten kent en vaak muteert om de groepsimmuniteit te omzeilen.

Met behulp van geavanceerde moleculaire analyse onderzocht het onderzoeksteam de immuunreacties van deelnemers die een experimenteel oraal norovirusvaccin kregen, ontwikkeld door VaxArT. Ze ontdekten dat sommige individuen breed neutraliserende antilichamen produceerden die niet alleen meerdere norovirusstammen breed neutraliseerden, inclusief historische en opkomende varianten, maar ook meerdere soorten norovirus kruisneutraliseerden, die verantwoordelijk waren voor ongeveer 75% van de wereldwijde norovirusuitbraken.

Deze resultaten bieden kritische inzichten in de reactie van het immuunsysteem op het norovirus en maken de weg vrij voor het ontwerp van een vaccin dat brede, langdurige bescherming biedt. We hebben antilichamen gevonden die zeer breed zijn om veel verschillende varianten te kunnen neutraliseren die circuleren of nu circuleren. “

George Georgiou, bijdragende auteur en hoogleraar moleculaire biowetenschappen en bij de McKetta Department of Chemical Engineering aan de UT Austin

Een van de meest veelbelovende antilichamen die zijn geïdentificeerd, VX22, richt zich op een voorheen onbekende kwetsbaarheid in de structuur van het virus. In tegenstelling tot typische antilichamen die slechts één of twee stammen aanvallen, neutraliseert Vx22 norovirussen van meerdere genotypen door zich te binden aan een sterk geconserveerd gebied in de virusdeeltjes, waardoor het een sterke kandidaat wordt voor de ontwikkeling van vaccins.

“Het aantal gevallen van het norovirus is deze winter toegenomen tot tweemaal de voorgaande jaarlijkse piek, wat echt onderstreept dat het norovirus zowel wijdverspreid is als zich snel ontwikkelt, en dat we een vaccin ertegen nodig hebben om de mondiale last van de norovirusziekte te verminderen”, zegt Juyeon Park, eerste auteur en postdoctoraal onderzoeker bij Ut-Austin. “Onze resultaten kunnen het toekomstige ontwerp van de ontwikkeling van norovirusvaccins beter informeren.”

Het norovirus verspreidt zich gemakkelijk via besmet voedsel, water en oppervlakken en veroorzaakt vaak uitbraken op scholen, cruiseschepen en gezondheidszorginstellingen. Een vaccin dat beschermt tegen meerdere stammen zou infecties, ziekenhuisopnames en de economische last van de ziekte dramatisch kunnen verminderen.

De onlangs geïdentificeerde antilichamen zouden ook kunnen worden gebruikt om post-infectietherapie te ontwikkelen die nuttig zou kunnen zijn bij de behandeling van immuungecompromitteerde mensen die de infectie niet alleen kunnen bestrijden, zei Georgiou.

“Deze ontdekking brengt ons dichter bij een vaccin dat blijvende bescherming kan bieden en de verwoestende gevolgen van uitbraken van het norovirus kan voorkomen, evenals een mogelijke behandeling voor degenen die al besmet zijn”, aldus Georgiou.

Het onderzoeksteam werkt nu aan het verfijnen van het ontwerp van het vaccin en het testen van de relevantie van deze resultaten bij bredere populaties zoals ouderen en jonge kinderen.

Ed Satterwhite, Victoria Longo, Gregory C. Ippolito, Christina A. Martins, Jeffrey Marchioni, Yimin Huan en Jason J. Lavinder uit Ut Austin; Lisa C. Lindesmith, Paul D. Brewer-Jensen, Michael L. Mallory, Mark Zweigart, Samantha R. May, Yaoska Reyes en Ralph S. Baric van de Universiteit van North Carolina Chapel Hill; Adam S. Olia, Ridhi Chaudhary en Peter D. Kwong van het Vaccine Research Center; Veronica P. Costantini en Jan Vinjé van de Centers for Disease Control; Cynthia E. Kelley en Joost Snijder van de Universiteit Utrecht; Yaroslav Tsybovsky en Tyler Stephens van het Frederick National Laboratory for Cancer Research; En Becca Flitter en Sean N. Tucker van Vaxart waren ook auteurs op het papier.

Het onderzoek werd gefinancierd door het National Institute of Allergy and Infectious Diseases van de National Institutes of Health, de Nederlandse Onderzoeksraad, het Instituut voor Chemische Immunologie en het Vaccine Research Center van de NIH. George Georgiou bekleedt de Dula D. Cockrell Centennial Chair in Engineering.

Sommige auteurs hebben patentaanvragen ingediend voor enkele van de breed neutraliserende antilichamen die in dit onderzoek zijn geïdentificeerd.

Bronnen: