Onderzoek naar fruitvliegjes zegt niet alles

Gewervelden missen oeroud DNA-mechanisme van insecten

Je mag wetenschappelijk onderzoek rond bijvoorbeeld ziektebestrijding bij fruitvliegen of wormen niet zomaar extrapoleren naar gewervelde dieren of mensen, bewijst het onderzoek van Niels Wynant (foto). FOTO'S RR

Een oeroud verdedigingsmechanisme in hun DNA helpt planten en ongewervelde dieren zoals insecten om virussen te onderdrukken, zodat ze niet ziek worden. Maar uit het DNA van de mens is dat mechanisme in de loop van de evolutie verdwenen.

Het is al langer geweten dat bepaalde eiwitten, de zogenaamde Argonautproteïnen, in het DNA van planten en dieren mee instaan voor de verdediging tegen virussen. Door genetisch te spelen met dit zogenaamde RNA-interferentiesysteem kan je die zelfs resistent maken tegen bepaalde ziektes. Wetenschappers gingen ervan uit dat dit oeroude mechanisme bij alle planten en dieren aanwezig is, maar onderzoekers van het labo Dierenfysiologie en Neurobiologie aan de KU Leuven hebben nu achterhaald dat gewervelden zoals vissen, reptielen en zoogdieren dit mechanisme in de loop van de evolutie zijn kwijtgespeeld. “Het verklaart waarom dat mechanisme niet efficiënt werkt bij zoogdieren en mensen”, zegt onderzoeker Niels Wynant. Waarnaar zochten jullie precies? In ons labo doen we al een tijd onderzoek naar het RNA-interferentiemechanisme – het proces in het DNA dat voor immuniteit zorgt – bij insecten. We vonden het opvallend dat die RNAinterferentie heel goed werkt bij insecten en planten, maar heel veel problemen geeft bij zoogdieren. Ondanks investeringen van verschillende bedrijven bleef dit lang een onopgelost vraagstuk. Daarom ben ik gaan kijken naar de relatie tussen die centrale componenten of Argonautmoleculen bij verschillende diersoorten en heb ik daarvan de evolutie achter- haald. Wat was uw bevinding? Mijn onderzoek toont aan dat we dat verdedigingsmechanisme in de loop van de evolutie zijn kwijtgespeeld, en dat het gewoon niet meer aanwezig is bij gewer- velde dieren. Waarom dit niet eerder achterhaald is? Het is een bijzonder complex systeem. Die Argonautmoleculen in het RNA- interferentiesysteem hebben meerdere functies. De oorspron- kelijke functie bij de oercellen van alle planten, schimmels en dieren was inderdaad de respons tegen virussen. Maar in de loop van de evolutie kwam daar een nieuwe functie bij: de regulatie van de eigen genen. We zien nu dat beide functies bij ongewervelden en planten nog voorkomen, maar dat de gewervelden alleen de tweede functie hebben behouden. Betekent dit dat we minder goed bestand zijn tegen virussen? Nee, bij gewervelde dieren zoals de mens is er in de loop der tijden een alternatief en erg complex systeem voor in de plaats gekomen, gebaseerd op antilichamen. Of het beter is dan het RNA-interferentiesysteem durf ik niet te zeggen, want dat werkt bij planten en insecten bijzonder efficiënt.

Wat is het belang van uw vondst? Het belang zit vooral in de toepassingsmogelijkheden. Het systeem wordt gebruikt om genen van virussen aan te vallen, maar je kan er ook je eigen genen mee aanvallen. Zo creëer je een autoimmuunsysteem. Misbruik maken van een systeem is een veelgebruikte techniek om bij insecten en planten de functie van genen na te gaan. Dat geeft heel wat mogelijkheden. Als je met insecticiden genen van insecten stuk kan maken, sterven ze. Er komen transgene planten op de markt die RNA-interferentie gebruiken om het eigen immuunsysteem te versterken.

Dat is nooit goed gelukt bij zoogdieren, en men begreep nooit waarom. Mijn studie biedt een mogelijke verklaring en geeft ook aan dat je wetenschappelijk onderzoek rond bijvoorbeeld ziektebestrijding bij fruitvliegen of wormen niet zomaar mag extrapoleren naar gewervelde dieren of mensen. Terwijl dat jaren wel gebeurd is. HANS OTTEN