Virusoverdracht: nieuwe animatie geeft inzicht in de verspreiding van virussen

Hoe kan een influenzavirus van dieren op mensen worden overgedragen, ook al zijn de moleculen waarop ze op het celoppervlak terechtkomen verschillend? Om daar achter te komen, ontwikkelden onderzoekers van de Universiteit Twente een sensorchip die het celoppervlak nabootst en gaandeweg steeds meer bindingsplaatsen heeft. Het virus rolt over het oppervlak totdat de binding sterk genoeg is. Om de betrokken mechanismen te visualiseren en beter te begrijpen, hebben de onderzoekers samen met het Nederlandse veterinair laboratorium Koninklijke GD een animatie gemaakt.

Influenzavirussen zoals H5N8, die nu snel opduiken, zijn voornamelijk afkomstig van wilde vogels. In veel gevallen springt het virus niet naar de mens, maar er zijn natuurlijk epidemieën en zelfs pandemieën veroorzaakt door een vogelgriepvirus. Zoönose, overdracht van wilde dieren op mensen, is vaak indirect. Kippen of varkens die in grote aantallen worden gehouden, kunnen de overdracht versnellen.

Genoeg suikers om te plakken

Toch zijn de suikers op de respectieve celoppervlakken van dieren en mensen niet hetzelfde. Het zijn deze suikers waarmee de eiwitpieken op het virusoppervlak zich verbinden. Om de kenmerken van de binding te achterhalen, ontwikkelden de UT-onderzoekers een methode genaamd multivalent affinitiy profiling. Ze ontwikkelden een speciale vloeistofchip met een wisselende concentratie suikers. Een virus kan zich slechts aan één suikermolecuul binden, maar het zal meer gebruiken om de binding te versterken, in te kapselen en zijn schadelijke werk te doen. Als er niet genoeg suikers in de buurt zijn, zal de binding niet slagen – het virus kan het oppervlak verlaten of gaan rollen in de richting van de hogere concentraties suikers. Deze methode is nu gevisualiseerd in een animatie om zo een beter inzicht te krijgen in zoönose. Het is speciaal gemaakt om influenza A-virussen te begrijpen, maar onthult ook meer over corona en andere soorten virussen.

De animatie is gebaseerd op jarenlang wetenschappelijk werk van de Molecular Nanofabrication-groep van prof. Jurriaan Huskens, samen met een multidisciplinair team van nanotechnologen, virologen en geneesmiddelspecialisten. De meest recente publicatie is “Multivalent Affinity Profiling: directe visualisatie van de superselectieve binding van influenzavirussen” in ACS Nano.