Een virale gen-drive zou een nieuwe aanpak kunnen bieden om herpes te bestrijden.

De woorden “herpes” en “verspreiden” in dezelfde zin spellen meestal geen goed nieuws. Tenzij, dat wil zeggen, je praat over een bemoeiziek nieuw virus.

Dat virus bevat designer-DNA genaamd een genen-aandrijving die zich verspreidt van het ene herpes simplex-virus naar het andere. En het kan een eerste stap zijn naar een geheel nieuwe manier om de infectie te behandelen, onderzoekers melden op 17 september in Nature Communications.

Voor nu heeft het team eenvoudigweg aangetoond dat hun gene-aandrijvend DNA-sequentie zelf kan kopiëren/plakken in de genomen van andere herpesvirussen tijdens een infectie bij muizen. Maar het idee is om op een dag een genaandrijvingsvirus te creëren dat herpes simplex-infecties bij mensen uitschakelt, zegt Keith Jerome, een viroloog aan het Fred Hutchinson Cancer Center in Seattle.

Jerome wil uiteindelijk tegen patiënten kunnen zeggen: “Je hoeft je nooit meer zorgen te maken over dit virus. Het zal nooit ziekte veroorzaken. Je zult nooit meer een andere persoon infecteren. Het maakt gewoon niet meer uit voor je leven.”

Hoewel sommigen herpes misschien eerder lastig dan pijnlijk vinden, zegt Jerome, “hebben deze virussen een enorm effect op de gezondheid van mensen.” Ze kunnen een breed scala aan symptomen veroorzaken - sommige mensen weten niet eens dat ze geïnfecteerd zijn terwijl anderen etterende zweren rond de geslachtsdelen of mond krijgen.

Huidige therapieën omvatten antiviralen, maar ze onderdrukken alleen het virus, ze roeien het niet uit. Een uitdaging is dat herpes maanden of jarenlang sluimerend in de zenuwcellen van mensen kan blijven en dan weer actief kan worden, met nieuwe blaren tot gevolg. De infectie duurt een leven lang.

Een therapie die het sluimerende virus uitschakelt, zou mogelijk de infectie kunnen genezen. Maar hoe doe je dat? Marius Walter, een viroloog bij Fred Hutch, herinnert zich een artikel te hebben gelezen dat beweerde dat het ontwerpen van genen-aandrijvingen in virussen onmogelijk was. “Dat zette me aan het denken,” zegt hij.

Al jaren onderzoeken wetenschappers genen-aandrijvingen bij insecten. Onderzoekers kunnen bijvoorbeeld muggen creëren met een parasiet-resistente gen dat zich snel verspreidt over nieuwe generaties. Dat zou nuttig kunnen zijn om malaria te voorkomen, een door parasieten veroorzaakte ziekte - hoewel er nog geen genen-aandrijvingen in het wild zijn getest.

Walter was nieuwsgierig of een vergelijkbare strategie zou kunnen werken bij virussen. In plaats van een genen-aandrijving die zich verspreidt van muggenouder naar muggennakomeling, wilde hij er een die zich verspreidt van het ene virus naar zijn buren. In 2020 deden Walter en Eric Verdin van het Buck Institute for Research on Aging, Novato, Californië, precies dat. Een genen-aandrijving die ze in een herpesvirus hadden ingebouwd, kon naar andere virussen in een petrischaal springen, rapporteerden ze in Nature Communications.

Die genen-aandrijving bevatte een CRISPR-genbewerker die het DNA van andere virussen versnijdt. Wanneer de virussen zichzelf herstellen, gebruiken ze de genen-aandrijving als sjabloon en kopiëren het gemaakte DNA in hun genomen. Zo kan één genen-aandrijvingsvirus zich vermenigvuldigen tot vele.

In het nieuwe onderzoek probeerde het team van Walter de techniek uit bij muizen, door ze te infecteren met twee verschillende virussen. De ene was een herpesvirus dat geel gloeide. De tweede was een genen-aandrijvingsvirus. De genen-aandrijving bevatte genetische instructies voor het maken van een rood fluorescerend eiwit.

De onderzoekers bekeken verschillende muistissues onder een microscoop en zagen zowel geel als rood - een teken dat cellen tegelijkertijd geïnfecteerd konden zijn door meerdere virussen. Dat was niet vanzelfsprekend, zegt Walter. En misschien nog wel bemoedigender: de relatieve hoeveelheid van elke kleur veranderde in de loop van de tijd. Na vier dagen was tot 90 procent van het virus in de hersenen bijvoorbeeld rood. Dat betekende dat bijna al het gele virus was omgezet in de genen-aandrijvingsversie, zegt Walter.

Sponsorbericht

“Dit paper is echt een tour de force,” zegt Nikolai Windbichler, een moleculair bioloog aan het Imperial College London die al meer dan een decennium aan genen-aandrijvingen werkt bij insecten. “Het is een enorme hoeveelheid werk,” zegt hij.

Het genen-aandrijvingsvirus kon zich ook verspreiden naar sluimerende virussen, toonde het team aan in experimenten met muizen die eerder geïnfecteerd waren met herpes. Het richten op deze “slapende” virussen is essentieel voor toekomstige therapieën, zegt Walter.

De volgende stap van het team is om een virale genen-aandrijving te creëren die meer doet dan het veranderen van de kleur van een virus. Toekomstige versies zullen een herpesvirus veranderen van iets dat ziekte veroorzaakt in iets dat minder besmettelijk is, misschien, of minder ernstige symptomen veroorzaakt.

“Ons doel is om deze echt om te zetten in therapieën die mensen helpen,” zegt Jerome.

Op dit moment heeft de technologie nog lang geen therapeutisch potentieel, zegt Hongsheng Dai, een viroloog van Southern Medical University in Guangzhou, China die ook werk heeft gepubliceerd over een genen-aandrijving van een herpesvirus. Hij merkt op dat sommige van de virussen in de nieuwe studie resistent werden tegen de genen-aandrijving, waardoor ze beschermd werden tegen de genbewerkingskrachten ervan. Dat is een probleem als je probeert een specifiek virus te elimineren, zegt Dai.

Maar het team van Walter lijkt niet bezorgd te zijn. Er zijn oplossingen voor weerstand, zegt hij. Wetenschappers kunnen proberen de gen-aandrijving te richten op verschillende delen van het virale genoom, bijvoorbeeld. Dat is iets dat nog onderzocht moet worden, zegt hij.

Toch zal het waarschijnlijk nog jaren duren voordat een technologie als deze klaar is voor primetime, zeggen Walter en Jerome. Ze zullen ervoor moeten zorgen dat het gen-aandrijvingsvirus geen ziekte veroorzaakt. En ze zullen moeten aantonen dat het niet wordt overgedragen tussen mensen. "We moeten er zeker van zijn dat alles veilig is," zegt Jerome.