Nobel

De Nobelprijs voor de Geneeskunde gaat dit jaar naar Bruce Beutler, Jules Hoffmann en Ralph Steinman. Samen ontdekten zij hoe het immuunsysteem ziekteverwekkers herkent, en onthoudt. Steinman overleed helaas drie dagen voor de toekenning.

De wereld om ons heen zit vol gevaar. Overal liggen bacteriën, schimmels, virussen en andere onooglijke kleine ziekmakende organismen op de loer. Gelukkig heeft de evolutie ons mensen, en ook alle andere dieren, uitgerust met een goed verdedigingsmechanisme: ons immuunsysteem. Het immuunsysteem herkent ziekteverwekkers die ons lichaam binnendringen en komt (als je tenminste verder gezond bent) snel in actie om de schadelijke indringers uit te schakelen. Bovendien heeft het immuunsysteem een soort geheugen. Als het eenmaal in aanraking is gekomen met bijvoorbeeld een bepaalde bacterie, zal het deze de volgende keer nog snel herkennen en nog sneller actie ondernemen.

Maar hoe krijgt het immuunsysteem dit allemaal voor elkaar? Dat is waar het onderzoek van de drie wetenschappers die dit jaar de Nobelprijs voor Geneeskunde hebben gewonnen om draait.

Jules Hoffmann, Luxemburger van geboorte, probeerde in 1996 de werking van het immuunsysteem uit te pluizen met behulp van fruitvliegjes. Hij ontdekte dat diertjes met een mutatie in een gen genaamd Toll geen immuunreactie lieten zien als hij hen besmette met ziekmakende micro-organismen. Ze gingen hierdoor al snel dood. Blijkbaar speelt dit Toll-gen een belangrijke rol bij het herkennen van ziekteverwekkers, concludeerde Hoffmann.

Dat werd in 1998 bevestigd door Bruce Beutler. Hij deed onderzoek naar het verschijnsel septische shock, een potentieel dodelijke aandoening die optreedt als bacteriën in je bloedbaan komen. Beutler ontdekte dat, in muizen, mutaties in een celstructuur genaamd de Toll-like receptor (TLR) beïnvloedt hoe hun immuunsysteem reageert op de invasie van bacteriën. Hiermee toonde hij aan dat Toll-genen niet alleen in fruitvliegjes, maar ook in zoogdieren een sleutelrol spelen bij het herkennen van ziekmakende organismen door het immuunsysteem.

Toll-genen coderen voor eiwitstructuren aan de buitenkant van cellen. Deze eiwitstructuren zijn, zoals inmiddels dus bekend is, speciaal gericht op het herkennen van onderdelen van ziekmakende organismen. Je kunt het een beetje vergelijken met puzzelstukjes. Er zijn allerlei soorten Toll-eiwitten, die ieder een specifieke vorm hebben, en zo ieder een eigen type puzzelstukje vormen. Bacteriën, virussen etc. hebben ook allerlei eiwitten aan de buitenkant van hun cellen zitten. En die eiwitten passen dus als complementaire puzzelstukjes op die verschillende Toll-eiwitten.

Zodra een Toll-eiwit ‘merkt’ dat er een ziekmakend organisme aanwezig is in je lichaam, zendt het seintjes naar de rest van je immuunsysteem, waarna T-cellen en B-cellen in actie komen. Dit zijn de cellen die de indringers vernietigen. Maar: deze snelle eerste actie is maar één deel van het immuunsysteem. Zoals gezegd heeft het immuunsysteem ook een ‘geheugen’, waardoor het in de toekomst nog sneller kan reageren op ziekteverwekkers.

Hoe dat geheugen werkt, ploos de Amerikaan Ralph Steinman uit. In 1973 ontdekte hij een tot dan toe onbekend type cellen, die hij een dendritische cellen doopte. Deze cellen bleken T-cellen, die belangrijke eerste ziekteopruimers, te activeren. Na verder onderzoek door zowel Steinman als andere wetenschappers werd duidelijk dat dentritische cellen speciaal bestaan om ziekmakende micro-organismen waarmee je lichaam al eerder in aanraking is geweest te herkennen en snel de rest van je afweersysteem hiervan op de hoogte te stellen.

Het onderzoek van de drie genoemde heren is van enorme waarde geweest voor de geneeskunde. Als je weet hoe het immuunsysteem geactiveerd wordt, kun je hier namelijk ook invloed op uitoefenen. Het ophelderen van dit mechanisme biedt daarom nieuwe kansen voor de preventie en behandeling van ontstekingsreacties (waarbij het immuunsysteem overactief is), infectieziekten en zelf kanker.

UPDATE: Ralph Steinman blijkt op 30 september, oftewel vlak voor de bekendmaking van deze Nobelprijs, te zijn overleden. Het comité dat de Nobelprijzen toekent was hier niet van op de op de hoogte. Officieel mag iemand de prijs niet postuum krijgen. Het comité beraadt zich nog op de vraag of de toekenning nu moet worden ingetrokken.

Ontdek meer in de special