Bibliotheek met lama-antilichamen voor het maken van medicijnen

Dat lama’s flink kunnen spugen weet iedereen. Niet iedereen weet dat het dier  ook een heel bijzonder immuunsysteem heeft. Lama-antilichamen (die het dier beschermen tegen de invasie van virussen of bacteriën) zijn kleiner dan die van alle andere diersoorten en mensen. Het stukje van het antilichaam dat bindt aan de ziekteverwekker, zodat het kan worden uitgeschakeld, bestaat maar uit één onderdeel. Dat is heel interessant voor onderzoekers: zij kunnen deze zogenoemde nanobodies gebruiken voor de ontwikkeling van nieuwe vaccins of medicijnen.

‘Voorheen kostte het veel moeite en tijd, wel 3 tot 6 maanden, om de specifieke lama-nanobodies op te wekken en te identificeren die binden aan een virus-eiwit’, vertelt onderzoeker Michiel Harmsen van Wageningen Bioveterinary Research. ‘We vaccineerden lama’s met een virus-eiwit en moesten wachten totdat het immuunsysteem antilichamen ging maken. Daarna isoleerden we de antilichamen uit lamabloed. Inmiddels is het mogelijk om dat hele proces over te slaan. We bouwen nu een grote bibliotheek waaruit meteen antilichamen tegen iedere nieuwe ziekteverwekker kunnen worden geïsoleerd.’

Lama-antilichaam bibliotheek

De onderzoekers maken de kant-en-klare lama-antilichaam bibliotheek door één keer bij de dieren bloed af te nemen. Uit dat bloed halen ze vervolgens de vele verschillende genen die allemaal coderen voor verschillende nanobodies tegen allerlei ziekteverwekkers. Uit één dier kunnen wel 50 miljoen verschillende nanobody genen worden gehaald. Door dit te doen met bloed van 20 tot 100 lama’s kan een grote bibliotheek worden gemaakt van een miljard verschillende nanobody genen.

En dat werkt zo...

Maar hoe weet je nu welk specifieke antilichaam je uit de bieb moet halen als er een nieuwe ziekte uitbreekt? ‘Voor een therapie gericht op een specifieke ziekte wil je graag één antilichaam in handen krijgen dat erg effectief werkt tegen die ziekte. We gebruiken hiervoor faag display als selectiemethode’, legt Harmsen uit. ‘Daarmee kunnen we uit een hele grote bibliotheek van miljarden antilichamen dat ene antilichaam selecteren dat werkzaam is als medicijn. Het experiment werkt zo: we plakken het viruseiwit vast aan de wand van een reageerbuisje. Daarna voegen we de lama antilichaam bibliotheek als fagen toe. Bacteriofagen zijn virussen die bacteriën infecteren en zijn daarmee een snel op te kweken handig laboratoriuminstrument. Ze bevatten allemaal zowel antilichamen als eiwit én gen. De fagen die de genen voor de gewenste specifieke antilichamen bevatten, blijven plakken aan het viruseiwit aan de wand. Na spoelen van de reageerbuis blijven alleen de fagen met specifieke antilichamen over.’

Snellere ontwikkeling van medicijnen

Harmsen vindt het een grote winst dat de onderzoekers de lama’s niet meer via vaccinatie hoeven bloot te stellen aan een stukje virus. ‘Dat neemt veel ongerief weg bij de dieren. Met de bieb met kant-en-klare antilichamen dragen we ook bij aan snellere ontwikkeling van medicijnen of hulpmiddelen voor diagnostiek die nodig zijn om nieuwe infectieziekten tegen te gaan. Je slaat de maanden die nodig zijn voor de vaccinatie van lama’s over.’