De ergste ziekte: waarom heeft Frankrijk de studie van prionen opgeschort?

Inhoudsopgave:

De ergste ziekte: waarom heeft Frankrijk de studie van prionen opgeschort?
De ergste ziekte: waarom heeft Frankrijk de studie van prionen opgeschort?
Anonim

Stel je voor dat je je ineens slecht voelt. Eerst was er een brandende pijn in de rechterschouder en nek, die heviger werd en zich uitbreidde naar de rechterkant van het lichaam. Zes maanden lang hield de pijn aan, gevolgd door depressie, angst, geheugenstoornissen en hallucinaties. Eng om je voor te stellen, niet? Dit is echter precies wat er in 2017 gebeurde met een medewerker van een van de Franse laboratoria genaamd Emily Jomaine - drie maanden na de diagnose stierf de vrouw. De doodsoorzaak bleek een prioninfectie te zijn. Prionen zijn een soort eiwit dat vaak in de hersenen wordt aangetroffen. Alleen deze eiwitten kunnen in een verkeerd gevouwen vorm van zichzelf veranderen, waardoor andere 'normale' prionen om hen heen langzaam in verschoppelingen veranderen. Na verloop van tijd verspreidt dit trapsgewijze effect zich door de hersenen en vernietigt deze, waardoor karakteristieke sponsachtige gaten achterblijven. De bekendste prionziekte is de ziekte van Creutzfeldt-Jakob of de gekkekoeienziekte. De mortaliteit ervan (vanaf het moment dat de symptomen verschijnen) is 100%. In dit artikel zullen we praten over waarom vijf onderzoeksinstituten in Frankrijk de studie van deze infectieuze agentia in één keer hebben stopgezet.

Openbare onderzoekslaboratoria in Frankrijk schorten hun werk aan prionen tijdelijk op nadat wordt aangenomen dat ten minste twee werknemers een zeldzame maar alomtegenwoordige prion-hersenziekte hebben opgelopen.

Prionen zijn ongebruikelijke infectieuze agentia

Prionen, voor het eerst beschreven in 1982 door Dr. Stanley Prusiner van de University of California School of Medicine, worden gevormd uit eiwitten die gewoonlijk in de hersenen worden aangetroffen. Wanneer eiwitten in prionen veranderen, nemen ze een zichzelf voortplantende vorm aan en, terwijl ze zich ophopen, leiden ze tot hersendisfunctie. Vervolgens verspreiden ze zich door het lichaam en veroorzaken het onomkeerbare schade.

Na de ontdekking van prionen veronderstelde Prusiner dat sommige ziekten niet worden veroorzaakt door een virus of bacterie, maar door een eiwit dat een abnormale vorm heeft aangenomen. Na verloop van tijd verklaarde de prionhypothese waarom het mysterieuze infectieuze agens resistent is tegen ultraviolette straling, die nucleïnezuren afbreekt, maar vatbaar is voor stoffen die eiwitten vernietigen.

Het proces waardoor deze verandering plaatsvindt, is onduidelijk en er wordt momenteel veel werk verzet om de structuur van het prion-eiwit in zowel zijn normale als afwijkende vorm vast te stellen, schrijven de onderzoekers.

Image
Image

Neurodegeneratieve ziekten veroorzaakt door prionen veranderen de hersenen letterlijk in een spons.

Wetenschappers hebben onlangs een moleculair model van beide varianten ontwikkeld en artikelen gepubliceerd waarin de structuur van prion-eiwitten wordt beschreven (gemaakt door E. coli-bacteriën die zijn gewijzigd met behulp van recombinant-DNA-technieken).

Verder werk met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming en röntgenkristallografie zou onderzoekers moeten helpen de belangrijkste structurele elementen te begrijpen die prionen in staat stellen ziekten te veroorzaken. Het is waarschijnlijk dat andere cellulaire componenten hen bij dit proces helpen, dus het is van vitaal belang om de cellulaire biologie van beide vormen van eiwitten te begrijpen.

Prionziekten - wat u moet weten?

Ziekten veroorzaakt door prionen omvatten een aantal dodelijke neurodegeneratieve ziekten bij mensen, zoals de ziekte van Creutzfeldt-Jakob (CJD), de ziekte van Kuru en de ziekte van Gerstmann-Stressler-Scheinker (GSS). Prionen veroorzaken ook ziekten bij een groot aantal andere dieren, waaronder boviene spongiforme encefalopathie en chronische verspilling bij herten (CWD). Gezamenlijk worden deze ziekten overdraagbare spongiforme encefalopathieën genoemd.

Interessant is dat de oorzaak van bodemziekten jarenlang een mysterie is gebleven voor wetenschappers. Voor het eerst werd in de jaren vijftig een epidemische infectieziekte, kuru genaamd, vastgesteld in de Fore-stam van Papoea-Nieuw-Guinea.

De overdracht van de ziekte vond plaats tijdens een ritueel begrafenisproces waarbij de hersenen van een overleden stamlid uit de schedel werden verwijderd, gekookt en gegeten. Uit wetenschappelijke analyse van de hersenen van mensen die stierven aan de gekkekoeienziekte of kuru, bleek dat hun hersenweefsel er sponsachtig uitzag. Dat wil zeggen, waar de cellen hadden moeten zijn, waren er gaten die wezen op encefalopathie of een afname van het aantal hersencellen.

Image
Image

In de vierentwintigste aflevering van het tweede seizoen van The X-Files liepen de stedelingen de gekkekoeienziekte op. Trouwens, op een zeer extreme manier.

Eerder toonden onderzoekers van de Amerikaanse National Institutes of Health aan dat hersenweefselmonsters van mensen die stierven aan de gekkekoeienziekte of kuru, een soortgelijke ziekte bij chimpansees konden veroorzaken. Deze experimenten gingen blijkbaar uit van de aanwezigheid van een infectieus agens.

Prionen kunnen, mogelijk via ingestie en zeker via infectie, direct in de hersenen of huid en spierweefsel worden overgedragen. Incidentele, sporadische gevallen van prionziekte komen voor op middelbare of oudere leeftijd, vermoedelijk omdat er een zeer kleine maar reële kans is op prion-zelftransformatie; de cumulatieve kans op een dergelijke transitie groeit in de loop der jaren, merken de onderzoekers op.

Wat gebeurde er in het Franse laboratorium?

Prionziekten zijn zeer zeldzaam, er zijn geen beschikbare behandelingen en mensen sterven meestal binnen maanden of een jaar na symptomen, waaronder meestal dementie en motorische disfunctie.

De eerste gevallen van gekkekoeienziekte werden in de jaren negentig gemeld na het eten van vlees van besmette dieren. Vandaag vond het eerste geval van prioninfectie plaats in 2017. Labassistente Emily Jomaine voelde zich eind 2017 onwel en drie maanden na de (postuum bevestigde) diagnose overleed ze. Emily was pas 33 jaar oud.

Image
Image

Emily Joman in 2010. Het was toen dat ze werd blootgesteld aan prionen.

Hoewel er een mogelijkheid is dat Jomene de infectie elders heeft opgelopen, is de meest waarschijnlijke tot nu toe dat ze de infectie opliep tijdens een laboratoriumongeval in mei 2010, toen ze haar huid doorboorde met een pincet die werd gebruikt om bevroren, prion-geïnfecteerde hersenweefselmonsters te verwerken. genetisch gemanipuleerd om menselijke prionen te ontwikkelen.

Franse onderzoekers maakten vorig jaar melding van het tragische incident. Jomene werkte in een laboratorium van het National Research Institute of Agriculture, Food and the Environment (INRAE) toen ze naar verluidt werd blootgesteld aan infectieuze agentia.

Moratorium op prionstudies

Een moratorium van drie maanden op verdere studie van prionen in Frankrijk werd opgelegd nadat INRAE-functionarissen hadden gemeld dat bij een andere werknemer in een van de laboratoria ook CJD was vastgesteld. De ontdekking van het tweede geval was voldoende om INRAE en vier andere openbare onderzoeksorganisaties te dwingen een moratorium van drie maanden op priononderzoek op te leggen terwijl de omstandigheden van het tweede geval werden onderzocht.

Image
Image

Zo zien prionen eruit - Eiwitverbindingen met een bepaalde configuratie die kunnen transformeren in pathogene en neurodegeneratieve processen in de hersenen veroorzaken.

Volgens het tijdschrift Science heeft een medewerker van het laboratorium, die al met pensioen is en nog leeft, de gekkekoeienziekte opgelopen. Het is niet precies bekend welke vorm van CJD is, wat een cruciale aanwijzing kan zijn om de oorsprong van haar ziekte te begrijpen.

De meeste gevallen van gekkekoeienziekte komen sporadisch voor en lijken zonder specifieke oorzaak voor te komen. Het is bekend dat deze ziekte in sommige gevallen erfelijk is, dat wil zeggen dat het voorkomt bij mensen met bepaalde erfelijke mutaties.

Meestal wordt de ziekte geassocieerd met overdracht van een ander dier, meestal een koe. Deze vormen verschillen duidelijk van de sporadische, waarbij sporadische gevallen vaker voorkomen bij oudere mensen, terwijl de ziekte van Creutzfeldt-Jakob de neiging heeft om jongere patiënten te treffen.

In theorie kunnen echter alle vormen van CJD worden overgedragen door voldoende contact met een geïnfecteerde hersensubstantie (een andere prionziekte, kuru, is berucht vanwege kannibalisme).

Image
Image

Hersenscan van een patiënt met de ziekte van Creutzfeldt-Jakob.

Vrienden en collega's van Jomene hebben opgeroepen tot verhoogde laboratoriumveiligheidsmaatregelen tijdens priononderzoek.

Het is bekend dat laboratoriuminfecties bij veel pathogenen voorkomen, maar blootstelling aan de prionen die de ziekte van Creutzfeldt-Jakob veroorzaken, is buitengewoon riskant omdat er geen vaccins of behandelingen zijn. En hoewel de meeste infecties binnen dagen of weken worden ontdekt, is de gemiddelde incubatietijd voor CJD ongeveer 10 jaar.

Aanbevolen: