Ons afweersysteem is zo uniek als een vingerafdruk of DNA

Ieder mens blijkt over een uniek afweersysteem te beschikken. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht ontdekten de variatie nadat ze afweerstoffen in kaart brachten van zieke en gezonde personen. De ontdekking helpen verklaren waarom bijvoorbeeld coronavaccins voor sommigen effectiever zijn dan voor anderen.

De manier waarop ons afweersysteem reageert op ziekteverwekkers en andere lichaamsvreemde indringers blijkt van mens tot mens verschillend. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht ontdekten dat ieder mens een uniek arsenaal aan afweerstoffen ontwikkelt. Ook verandert de concentratie van die stoffen in ieder mens op een unieke manier gedurende een ziekte of na een vaccinatie. De onderzoekers publiceren hun resultaten vandaag in het vakblad Cell Systems.

De resultaten kunnen mogelijk verklaren waarom sommige mensen sneller ziek of beter worden dan andere. Ook bieden ze nieuwe mogelijkheden voor op maat gemaakte vaccinaties en behandelingen tegen ziekten.

Geen enkele overlap

Het Utrechtse team kwamen de variatie op het spoor toen ze afweerstoffen volgden in het bloed van gezonde en ernstig zieke personen. De zieke proefpersonen leden aan ernstige infecties, waarvan ze herstelden na een verblijf op de intensive care.

De onderzoekers analyseerden in welke concentraties verschillende afweerstoffen zich in het bloed bevonden. Daarbij ontdekten ze dat er op dat vlak geen enkele overlap bestond tussen de bloedmonsters van de onderzochte personen. Bij alle personen waren de samenstelling en de concentraties van de afweerstoffen anders.

Stijgen en dalen

Bij de zieke personen bleken bovendien de concentraties afweerstoffen op een unieke manier te stijgen en dalen gedurende de ziekte. Bij sommige proefpersonen daalden bijvoorbeeld afweerstoffen tegen de infectie sneller dan bij andere personen.

Ook de antistoffen zelf verschilden. Zelfs antistoffen die waren gericht tegen dezelfde ziekteverwekkers verschilden op moleculair niveau toch van elkaar.

Extreem gevoelige metingen

Tot nu toe was die uniekheid niet opgevallen. Wetenschappers namen aan dat het onmogelijk moest zijn om een complex mengsel van antistoffen in het bloed goed in kaart te brengen. Maar het onderzoeksteam, onder leiding van biochemicus Albert Heck, slaagde er toch in. Zij ontwikkelden een extreem gevoelige meetmethode die minieme verschillen blootlegt mengsels van antistoffen. De methode is een verfijning van een beproefde techniek genaamd massaspectrometrie. Die techniek scheidt stoffen van elkaar op basis van hun moleculaire samenstelling.

Geen enkele keer zagen we dat twee mensen exact dezelfde antistoffen maken

“Inmiddels hebben wij deze techniek toegepast bij zo’n honderd patiënten, waaronder Covid-patiënten”, zegt Heck. “Geen enkele keer zagen we dat twee mensen exact dezelfde antistoffen maken. We durven te stellen dat ieders antilichaam-profiel net zo uniek is als iemands DNA, of misschien zelfs nog wel unieker.”

Kleine verschillen, grote gevolgen

Ook al zijn de verschillen in antilichamen klein, ze kunnen veel invloed hebben op het ziektebeeld en -verloop. De verschillen kunnen volgens Heck mogelijk zelfs verklaren waarom sommige mensen ziek worden van een besmetting en anderen niet. Als iemand minder antistoffen maakt tegen een bepaalde ziekteverwekker, of varianten die minder effectief zijn, dan kan een ziekte harder of opnieuw toeslaan.

Verschil in werking van coronavaccins

Volgens Heck kan de variatie in antistoffen ook verklaren waarom sommige mensen alsnog een ziekte oplopen waartegen ze zijn gevaccineerd – of zelfs wanneer ze de ziekte al eerder hebben gehad. Dat geldt ook voor corona-besmettingen. Heck: “Je ziet dan bijvoorbeeld dat iemand twintig verschillende antistoffen maakt tegen het virus. Maar die stoffen werken misschien vooral goed tegen slechts één corona-variant. Wanneer een andere variant de kop opsteekt, kan zo’n persoon wederom besmet raken.”

Bij andere personen kan het weer heel anders uitpakken, omdat hun antistof-profielen verschillend zijn. Heck: “Het is dus mogelijk dat een andere persoon net iets andere varianten van antistoffen maakt, of in andere concentraties, die beter beschermen tegen andere virusvarianten. Zo’n persoon wordt dus minder snel ziek van een besmetting met zo’n nieuwe variant.”

Door iemands antistoffen-profiel in kaart te brengen, kun je volgen hoe het lichaam reageert op een vaccinatie of besmetting

Op maat gemaakte vaccinatie

Dat biedt volgens Heck mogelijkheden om optimale vaccinaties te maken die zijn afgestemd op iemands afweersysteem. “Door iemands antistoffen-profiel in kaart te brengen, kun je volgen hoe het lichaam reageert op een vaccinatie of besmetting. Je ziet dan ook of het lichaam voldoende gaat produceren van de gewenste afweerstoffen, bijvoorbeeld die tegen het coronavirus. Is de productie onvoldoende, dan kun je overwegen booster shots te geven.”

Een droom die uitkomt

Heck omschrijft de publicatie in Cell Systems als een droom die uitkomt. “Een jaar of vijf geleden stelde ik me de vraag of we dit konden doen. Nu blijkt het gewoon te kunnen, en zien we dat het enorm veel nieuwe mogelijkheden opent voor preventie en behandeling.”