Ons lichaam wordt voortdurend aangevallen door ziekteverwekkers. Maar gelukkig hebben we een afweersysteem. Maar hoe weet dat systeem nou eigenlijk wat een virus is? Het korte antwoord is dat ons lichaam onderscheid kan maken tussen lichaams-vreemde moleculen (‘non-self’ in wetenschappelijk taalgebruik) en lichaams-eigen moleculen (‘self’). Maar dit is wel een wankel evenwicht! Soms gaat het namelijk mis, denk maar aan diabetes type 1, of multiple sclerose. Daar valt het afweersysteem ‘self’ aan, in plaats van ‘non-self’.

De ‘aanvallers’ (bacteriën, virussen, schimmels, parasieten) doen er van alles aan om niet ontdekt te worden. Veel van die ziekteverwekkers beïnvloeden in de menselijke cel allerlei processen die juist bescherming zouden moeten bieden. Bijvoorbeeld: ze voorkomen dat een cel die geïnfecteerd is zelfmoord kan plegen (o.a. wratjes-veroorzakende papillomavirussen doen dat). Zou de cel dat wel doen, dan zou dat een stop kunnen zetten op de verspreiding van de ziekteverwekker. (Beter 1 cel dood dan 100 miljoen moet je maar denken.)

Ik vind deze wapenwedloop tussen de ziekteverwekkers en ons lichaam ontzettend fascinerend. Nu staat er deze week in Nature weer een leuk artikel over zo’n wapenwedloopje.

Pokken-virussen (inclusief de variant die ‘de pokken‘ in mensen veroorzaakte) vormen een grote familie van virussen die in hun DNA de code dragen voor een eiwit genaamd K3L. K3L lijkt heel erg op het menselijke eitwit eIF2?, maar het is net iets anders. eIF2? is belangrijk voor ons afweersysteem omdat het aan het menselijke ‘protein kinase R’ (PKR) bindt als een virus de cel binnendringt. Het gevolg hiervan is een cascade aan maatregelen die de cel plat legt en virus-vermenigvuldiging voorkomt.

Echter, het K3L van het pokkenvirus kan dus ook aan PKR binden, en het gevolg is dat er geen plaats meer is voor eIF2?. De hele afweer ligt op z’n gat.

Dit artikel in Nature laat zien dat PKR onder continue evolutionaire druk stond (en staat) om zodanig te veranderen dat het WEL aan eIF2? bindt, maar NIET aan het virale K3L.

De onderzoekers hebben gekeken naar PKR genen van 20 primaten (apen en mensen), en naar K3L genen van verschillende pokken-varianten. Na veel rekenwerk en uitproberen van combinaties van verschillende PKR- en K3L-varianten, concluderen ze dat beide genen veel vaker gemuteerd zijn dan je zou verwachten op basis van toeval. De onderzoekers vonden ook dat eIF2? daarentegen nauwelijks veranderd is. Dit betekent dus dat PKR een niet-veranderend eIF2? moet blijven herkennen, terwijl het zelf evolueert om K3L te vermijden. Spitsroeden lopen dus!

Op zich zijn de resultaten van dit onderzoek niet heel verrassend: het is precies wat je zou verwachten. En toch zijn er nog steeds mensen die niet in evolutie ‘geloven’…