Hoe wormen inspireren tot preventie en nieuwe behandelingen van astma

Parasitaire wormen onderdrukken ons immuunsysteem om te kunnen overleven in mensen. Als bijkomstig gevolg voorkomt deze truc ook astma. Dr. Henry McSorley van de Universiteit van Dundee (Schotland) probeert deze truc te gebruiken om oplossingen te vinden voor astma.

Henry McSorley

Haakworm is een van de meest voorkomende parasitaire wormen die leeft de darmen van mensen. Interessant is dat mensen met deze parasitaire worminfectie een lager risico hebben om astma te krijgen. Daarom is een van de doelstellingen van het onderzoeksprogramma LONGFONDS | Accelerate Astmapreventie om de truc van de worm te kopiëren en veilig te gebruiken. Henry McSorley is een van de onderzoekers die dat doet. 'Bij de start van het consortium wisten we nog weinig over parasitaire wormen en hoe hun truc werkt. Inmiddels hebben we enorm veel geleerd. En persoonlijk vind ik het een leuk idee dat wormen de inspiratiebron zijn voor de preventie en nieuwe behandelingen van astma.'

Immuunsysteem op stand-by

Een belangrijke taak van ons immuunsysteem is het bestrijden van indringers, zoals parasitaire darmwormen. Maar zulke wormen bestaan al heel lang. En ze hebben een truc ontwikkeld om te kunnen overleven in ons lichaam. De wormen zetten namelijk ons immuunsysteem op stand-by. Dat doen ze met stoffen die ze uitscheiden, voornamelijk eiwitten. Hierdoor krijgen kinderen met zo'n wormbesmetting ook geen astma meer: de overdreven afweerreactie tegen ongevaarlijke prikkels zoals huisstofmijt, die kenmerkend is voor astma, raakt dan namelijk ook geblokkeerd.

Kunnen we zulke wormen dan niet gewoon aan kinderen geven, om astma te voorkomen? McSorley: 'Helaas niet, nee. Los van de preventieve werking van de wormen, hebben ze ook slechte gevolgen voor je gezondheid.' Alleen de uitgescheiden eiwitten dan aan kinderen toedienen? 'Ook dat is geen goed idee', legt McSorley uit. 'Wormen scheiden zo'n 2.000 verschillende stoffen uit. Die kunnen negatieve gevolgen hebben waar we nog niets over weten.' In plaats daarvan onderzoekt McSorley welke van al die stoffen betrokken zijn bij het blokkeren van het immuunsysteem in mensen. En hoe ze dat doen. 'Met deze kennis kunnen we veilige behandelingen ontwikkelen. We kunnen bijvoorbeeld alleen het specifieke deel van een effectief wormeiwit maken en het in een veilige vorm toedienen zonder bijwerkingen.'

Veelbelovende vooruitzichten

Met 2.000 moleculen is er nog een lange weg te gaan, geeft McSorley toe. 'Maar de vooruitzichten zijn veelbelovend.' Door bijvoorbeeld in te zoomen op het effect van parasitaire wormen bij muizen, identificeerde zijn onderzoeksgroep twee stoffen die een astmatische reactie blokkeerden. Ze ontdekten ook dat deze stoffen, genaamd HpARI en HpBARI, dit doen door een immuuneiwit genaamd IL33 te blokkeren. McSorley: 'IL33 is betrokken bij de communicatie van het immuunsysteem. Het kan een zeer sterke immuunrespons veroorzaken. En dit kan een startpunt zijn voor een behandeling.'

Dit specifieke project werd gedaan met muizen. De wormen waarmee ze besmet zijn, zijn geen haakwormen, maar een andere soort, H. polygyrus genaamd. 'Haakworm kan muizen niet binnendringen', legt McSorley uit. 'H. polygyrus is de meest verwante soort die dat wel kan.' Om er zeker van te zijn dat het muismodel realistisch is, doen de onderzoekers nauwgezette tests. ‘Dat is belangrijk voor het vertalen van de resultaten naar behandelingen voor mensen. En om het aantal benodigde proefdieren te minimaliseren.’ Dit is ook één van de vruchten van de samenwerking binnen het consortium, zegt McSorley. 'Experts van muismodellen en menselijke celkweken werken nauw samen.'

100 moleculen geïdentificeerd

Onlangs zijn McSorley en zijn team begonnen met een nieuwe, bredere aanpak. Ze werken aan het identificeren en namaken van alle stoffen die de wormen uitscheiden. In het lab gaan ze die samenvoegen met alle menselijke afweerstoffen die betrokken zijn bij allergische reacties zoals astma. 'En dan kijken we: welke wormstoffen gaan interactie aan met afweerstoffen? Tot nu toe hebben we ongeveer 100 wormstoffen getest. En we vonden meerdere nieuwe interacties.'

Henry McSorley

'Deze informatie helpt ons mogelijk flink vooruit bij de ontwikkeling van behandelingen. Bijvoorbeeld: het ene mengsel van stoffen kan geschikt zijn om astma te voorkomen, terwijl andere mengsels juist effectief kunnen zijn in het onderdrukken van ontstekingen bij mensen die al astma hebben.'

Dr. Henry McSorley

Nuttig voor behandelingen

McSorley kan niet wachten om de resultaten in te zetten voor verder onderzoek. De wormen scheiden de 2.000 stoffen niet allemaal tegelijk uit. Het vermoeden is dat de worm tijdens bepaalde fasen van de menselijke afweerreactie specifieke stoffen uitscheidt. McSorley: 'Deze informatie helpt ons mogelijk flink vooruit bij de ontwikkeling van behandelingen. Bijvoorbeeld: het ene mengsel van stoffen kan geschikt zijn om astma te voorkomen, terwijl andere mengsels juist effectief kunnen zijn in het onderdrukken van ontstekingen bij mensen die al astma hebben.'

Plezier

McSorley's belangrijkste drijfveer is zijn enthousiasme om dingen uit te zoeken. 'Ik denk dat mensen zich niet realiseren hoe leuk het is om wetenschapper te zijn als nieuwsgierigheid je drijfveer is. Daarom houd ik van parasitaire immunologie: het is een relatief nieuw vakgebied waar nog grote ontdekkingen kunnen plaatsvinden. Ook geeft het mij voldoening dat ons fundamentele onderzoek in het lab, kinderen kan helpen beschermen tegen astma. En dat we dat moment steeds dichter naderen.'

Tekst: Karin Postelmans