Onderzoekers identificeren mogelijke oplossing voor COVID-19 cytokinestorm

Onderzoekers van Johns Hopkins University hebben een sleutelfactor ontdekt in hoe SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, het lichaam aanvalt. Deze bevindingen ontsluiten een mogelijke methode om te voorkomen dat het virus dodelijk wordt.

In het onderzoek van september, dat werd gepubliceerd in het tijdschrift Blood, werden diermodellen geanalyseerd en werd ontdekt dat een bepaald eiwit ervoor zorgt dat SARS-CoV-2 het immuunsysteem van het lichaam aanzet om gezonde cellen aan te vallen.  De onderzoekers vermoeden dat het onderdrukken van het eiwit, dat factor D wordt genoemd, kan helpen om ontstekingsreacties in het lichaam die mensen kunnen ervaren als reactie op het virus te stoppen of te dempen. 

Mensen die COVID-19 oplopen, lopen het risico om een ​​zogenaamde cytokinestorm te ontwikkelen , een ernstige immuunreactie die dodelijk kan zijn. Tijdens een cytokinestorm laat het lichaam te veel cytokines vrij (eiwitten die helpen de activiteit van uw immuunsysteem te reguleren) in uw bloed, aldus het National Cancer Institute (NCI). ^ Dit kan een schadelijke en soms dodelijke reactie in uw lichaam veroorzaken. Het verlagen van de ontsteking die het virus met zich meebrengt, zou in theorie kunnen leiden tot betere resultaten, zeggen de onderzoekers.

Hoe werkt Factor D?

Factor D is een proteïne in een deel van het immuunsysteem dat het complementsysteem wordt genoemd, vertelt Jamie Alan, RPH, PharmD, PhD, universitair hoofddocent farmacologie en toxicologie aan de Michigan State University, aan Health Life Guide.

“Complement is betrokken bij het activeren van het immuunsysteem en ontstekingsprocessen, zodat het lichaam infecties kan bestrijden”, zegt ze. “Normaal gesproken is dit een heel goed iets. Maar zoals we weten, kan de activering van het immuunsysteem bij COVID-19 juist heel sterk worden, wat schade aan het lichaam veroorzaakt.” Dit proces kan vervolgens leiden tot een cytokinestorm.

Factor D werkt direct stroomopwaarts in het pad van een ander eiwit, genaamd factor H. En toen onderzoekers in deze specifieke studie factor D konden blokkeren, konden ze de reeks negatieve gebeurtenissen die vaak door SARS-CoV-2 worden veroorzaakt, stoppen.

Waarom blokkerende factor D dodelijke ontstekingen kan remmen

SARS-CoV-2 bevat spike-eiwitten op het oppervlak, die het virus helpen zich aan cellen te hechten en ze te infecteren. Om zich aan cellen te hechten, hechten die spikes zich eerst aan heparansulfaat, een groot suikermolecuul dat zich op het oppervlak van cellen in de longen, bloedvaten en gladde spieren bevindt. SARS-CoV-2 gebruikt vervolgens een ander onderdeel, een eiwit dat bekendstaat als angiotensine-converterend enzym 2 (ACE2), om de aangevallen cel binnen te dringen. 

Onderzoekers in deze specifieke studie ontdekten dat, wanneer SARS-CoV-2 zich hecht aan heparansulfaat, het factor H – die normaal gesproken de chemische signalen reguleert die ontstekingen veroorzaken en het immuunsysteem ervan weerhoudt gezonde cellen te beschadigen – ervan weerhoudt het heparansulfaat te gebruiken om zich te binden aan cellen. Als gevolg hiervan kunnen de cellen in de longen, het hart, de nieren en andere organen worden vernietigd.

In een reeks experimenten ontdekte het onderzoeksteam dat ze door het blokkeren van factor D, die op hetzelfde pad ligt als factor H, de vernietigende keten van gebeurtenissen die door SARS-CoV-2 in gang wordt gezet, konden stoppen.

Door factor D te blokkeren, “blokkeer je een deel van de ontstekingsreactie”, zegt Alan.

“Het doel van onze studie was om te ontdekken hoe het virus dit pad activeert en om een ​​manier te vinden om het te remmen voordat de schade optreedt”, aldus Robert Brodsky, MD, hoofdauteur van de studie en directeur van de afdeling hematologie aan de Johns Hopkins University School of Medicine in Maryland, in een persbericht. 

Brodsky vergelijkt het hele proces met een auto in beweging. “Als de remmen worden uitgeschakeld, kan het gaspedaal zonder enige terughoudendheid worden ingetrapt, wat zeer waarschijnlijk leidt tot een crash en vernietiging”, zei hij in het persbericht. “De virale spike-eiwitten schakelen de biologische remmen uit – factor H – waardoor het gaspedaal – factor D – het immuunsysteem kan versnellen en vernietiging van cellen, weefsel en organen kan veroorzaken. Rem factor D af en de remmen kunnen opnieuw worden gebruikt en het immuunsysteem kan worden gereset.”

Behandelingen om Factor D te targeten

Momenteel zijn er enkele medicijnen in ontwikkeling die op factor D zijn gericht. “Er zitten er een paar in de pijplijn, maar er is er nog geen op de markt,” zegt Alan. Het is moeilijk te zeggen hoe lang het zal duren voordat ze beschikbaar zijn voor openbaar gebruik, zegt Alan, maar, voegt ze toe, “het lijkt erop dat het nog jaren duurt.”

Eén medicijn, genaamd BCX9930 van BioCryst, bevindt zich in een fase één klinische proef, terwijl een ander, genaamd Danicopan, zich in een fase twee klinische proef bevindt. “Het proces kan worden versneld in het licht van de pandemie, maar er zijn zeker geen garanties”, zegt Alan.

Brodsky lijkt echter hoopvol dat er eerder een behandeling beschikbaar zal zijn. “Er zijn een aantal van deze medicijnen die binnen de komende twee jaar door de FDA zullen worden goedgekeurd en in de klinische praktijk zullen worden gebracht”, zegt hij. “Misschien kunnen een of meer van deze worden gecombineerd met vaccins om de verspreiding van COVID-19 te helpen beheersen en toekomstige virale pandemieën te voorkomen.”

De informatie in dit artikel is actueel vanaf de vermelde datum, wat betekent dat er mogelijk nieuwere informatie beschikbaar is wanneer u dit leest. Voor de meest recente updates over COVID-19, bezoek onze coronavirus nieuwspagina .