Heidelberg-onderzoekers vechten tegen gevaarlijke virussen: hoop door nieuwe strategieën!

Heidelberg-onderzoekers vechten tegen gevaarlijke virussen: hoop door nieuwe strategieën!

Een nieuw EU-project getiteld “Molecular Strategies against Viral Entry and Glycan Shielding” (SHIELD) heeft tot doel innovatieve methoden te ontwikkelen om gevaarlijke virale pathogenen zoals flavivirussen, mammarenavirussen en henipavirussen te bestrijden. Onder leiding van Prof. Klein, werkzaam op de afdeling Farmaceutische en Medicinale Chemie van het Instituut voor Farmacie en Moleculaire Biotechnologie Universiteit van Heidelberg wordt dit onderzoeksinitiatief ondersteund met een totaal financieringsbedrag van 1,45 miljoen euro voor de universiteit en 660.000 euro voor het Universitair Ziekenhuis van Heidelberg.

Het primaire doel van het project is het voorkomen van het binnendringen van virale cellen en de daaropvolgende virusreplicatie door het gebruik van specifieke toegangsremmers. De belangrijkste onderzoeksmethoden omvatten de analyse van glycanen, die zich op celoppervlakken bevinden en een essentiële rol spelen in de immuunrespons. De onderzoeksteams streven ernaar de moleculaire mechanismen te ontwrichten die ervoor zorgen dat virussen gastheercellen kunnen binnendringen.

Onderzoek en ontwikkeling

De ontwikkeling van moleculair actieve ingrediënten gebeurt met behulp van computerondersteunde methoden, gevolgd door tests in biologische systemen zoals in vitro analyses, celculturen en muismodellen. Op de lange termijn streeft het team ernaar referentiestoffen en potentiële kandidaten voor klinische onderzoeken te identificeren.

Deskundigen uit verschillende disciplines – waaronder bio-informatica, medicijnontwerp, chemie, immunologie, structurele biologie en virologie – zullen bij het project worden betrokken, dat ook de internationale samenwerking met acht andere universiteiten en onderzoeksinstellingen uit Denemarken, Duitsland, Frankrijk, Nederland, Polen, Portugal, Zweden en Zwitserland bevordert. De kickoff-bijeenkomst vond medio februari 2025 plaats aan de Universiteit van Heidelberg.

De rol van glycanen in het immuunsysteem

Het belang van glycosylatie, een veel voorkomende post-translationele modificatie van eiwitten, wordt steeds duidelijker. Glycanen zijn aanwezig op het oppervlak van virussen en in menselijk weefsel en beïnvloeden de interacties tussen pathogenen en de gastheer. Verschillende glycaanbindende eiwitten (GBP's) decoderen de biologische informatie die is opgeslagen in de diversiteit van glycaanstructuren. Deze structuren helpen onderscheid te maken tussen ‘zelf’ en ‘niet-zelf’, wat cruciaal is voor het functioneren van het immuunsysteem.

Hoe Natuur Naar verluidt kunnen veranderingen in het cellulaire glycoom veroorzaakt door genetische en omgevingsfactoren in verband worden gebracht met pathologische fenotypes. Bij ontstekings- en auto-immuunziekten treden vaak significante veranderingen in de glycosylatie op onder invloed van pro-inflammatoire cytokines.

Onderzoek bewijst dat glycanen ook betrokken zijn bij het herkennen van en reageren op bacteriële, virale en schimmelinfecties en mogelijk het vermogen van microben ondersteunen om immuunreacties te omzeilen. Bijzonder opmerkelijk zijn de topologische glyco-epitopen, die specifieke groepen glycanen vertegenwoordigen die door antilichamen worden herkend. Deze bevindingen zouden potentiële therapeutische en diagnostische hulpmiddelen kunnen bieden om infecties te bestrijden in de context van vaccins en nieuwe therapieën.

Project SHIELD heeft het potentieel om de ontwikkeling van betere vaccins te bevorderen en het immuunsysteem tegen virale infecties te versterken. Onderzoeksresultaten over de rol van glycanen in het immuunsysteem worden gezien als de sleutel tot het bestrijden van infecties en het indammen van virale uitbraken, terwijl tegelijkertijd nieuwe baanbrekende onderzoeksbenaderingen worden nagestreefd op het gebied van op glycanen gebaseerde therapie.

Samenvattend bieden de nieuwe moleculaire interventies die binnen het EU-project worden ontwikkeld niet alleen het potentieel om de immunotherapie te verbeteren, maar vertegenwoordigen ze ook een belangrijke stap voorwaarts in het mondiale gezondheidsonderzoek.