In Californië is het manteleiwit van het hiv-virus opnieuw ontworpen. Het is nu veel stabieler en daardoor te gebruiken als basis voor een vaccin, schrijven Jiang Zhu en collega’s van het Scripps-instituut in twee publicaties in Nature Communications.

Dat zogeheten Env-eiwitcomplex is een trimeer. Het bestaat uit drie identieke combinaties van twee eiwitten (of eigenlijk een eiwit dat in tweeën is geknipt). Normaal gesproken is het metastabiel: zolang er niets gebeurt behoudt het zijn vorm maar er is weinig voor nodig om het die vorm te laten verliezen. Dat is essentieel voor de manier waarop het virus gastheercellen infecteert. Die voortdurende vormveranderingen leiden er ook toe dat het immuunsysteem er geen vat op krijgt: het lukt gewoon niet passende antilichamen te maken.

De Scripps-onderzoekers denken nu de oorzaak te weten van die metastabiliteit. Een van de uiteinden van de eiwitketens, werktitel HR1, vouwt zich tot een soort haarspeld die onder spanning blijft staan en voortdurend probeert open te springen. Wijzig de aminozuurvolgorde van HR1 een beetje en je haalt de spanning er uit, waardoor het hele eiwit stabiel wordt.

De onderzoekers hebben dat eerst op de computer gesimuleerd en vervolgens daadwerkelijk een aantal varianten van het gewijzigde eiwit gesynthetiseerd; een paar bleken inderdaad de gewenste stabiliteit te vertonen, wat op zijn minst bewijst dat HR1 inderdaad het onderdeel is dat je moet aanpakken.

De tweede publicatie betreft een poging om deze stabiele eiwitten aan het immuunsysteem te presenteren. Probleem daarbij is dat je antilichamen wilt kweken die zich aan de ‘natuurlijke’ trimeren hechten; de losse eiwitten zijn immers niet representatief voor het echte virus. Maar die trimeren vormen zich niet vanzelf omdat de eiwitten te goed oplosbaar zijn in water.

De gekozen strategie bestaat er uit dat je de eiwitten vastzet op nanodeeltjes, gemaakt van het ijzeropslageiwit ferritine. Die nanodeeltjes zijn zo ontworpen dat ze zichzelf assembleren tot grotere structuren; de manteleiwitten komen daarbij aan de buitenkant te zitten, en worden daarbij in de gewenste trimeerstructuur gedwongen.

Elektronenmicroscoopopnamen laten zien dat deze aanpak inderdaad werkt. Volgens de auteurs lukt het zelfs al om tamelijk grote hoeveelheden van zulke nanodeeltjes te maken, en lieten de eerste proeven met immuuncelkweekjes een veelbelovende respons zien.

bron: Scripps Research Institute