Eigen afweer veroorzaakt longschade bij COVID-patiënten

Onderzoekers van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie, Universitair Ziekenhuis Gent, Universiteit Gent en de Université Libre de Bruxelles hebben achterhaald hoe SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, ernstige longschade veroorzaakt. Het complementsysteem, een onderdeel van onze aangeboren afweer, is de schuldige. De doorbraak kan leiden tot nieuwe behandelingsmogelijkheden. 

Infecties van de luchtwegen hebben een enorme impact op de gezondheid en op de gezondheidszorg. Het grootste deel van de luchtweginfecties wordt veroorzaakt door virussen zoals het griepvirus, RSV of SARS-CoV-2. Pasgeborenen, ouderen of personen met een verzwakt afweersysteem zijn in het bijzonder vatbaar om ernstig ziek te worden door virale luchtweginfecties. 

Complementsysteem

In een studie gepubliceerd in het gereputeerde tijdschrift Science Translational Medicine beschrijven Belgische onderzoekers hoe het complementsysteem, een onderdeel van ons aangeboren afweersysteem, tot longschade bij ernstig zieke COVID-19 patiënten leidt. Het complementsysteem zorgt er normaal voor dat ziekteverwekkers en afgestorven cellen efficiënt uit ons lichaam worden verwijderd. Maar bij ernstige COVID-19 is dat systeem ontregeld en draagt het juist bij tot schade aan de longen.

Beschadigde longblaasjes

Complement – een groep eiwitten – wordt in de lever aangemaakt, en komt zo in de bloedbaan terecht, als deel van het aangeboren afweersysteem dat ons beschermt in de eerste uren van een infectie. 

“We zagen echter dat de longen zelf ook heel wat eiwitten van het complementsysteem gingen aanmaken. Hun aangehouden en ongecontroleerde activiteit in de longen beschadigt de longblaasjes tijdens een COVID-19-infectie, waardoor zuurstofopname moeilijk wordt”, zegt longarts en immunoloog Bart Lambrecht, die meewerkte aan de studie. “Onze ontdekkingen openen de deur voor studies met bestaande geneesmiddelen die het complementsysteem blokkeren.”

500 patiënten onderzocht

Het onderzoeksteam bereikte de conclusies door het analyseren van stalen uit drie grote klinische studies die onder coördinatie van het UZ Gent uitgevoerd werden in België, in samenwerking met het Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg (KCE) en het Belgisch farmabedrijf UCB. “In 2020 hebben we meer dan 500 COVID-19-patiënten behandeld en opgenomen in deze drie studies,” zegt arts-onderzoeker Karel Van Damme. “We hebben de stalen van al deze patiënten onderzocht met de modernste eiwitanalyses. Daaruit blijkt dat de ontstekingsstof interleukine-6 de boosdoener is die het complementsysteem aanvuurt.” 

Reumamedicatie

Het was al langer gekend dat de ontstekingsstof interleukine-6 (IL-6) een cruciale rol speelt bij ontstekingsreacties. Medicijnen gericht tegen IL-6 worden ingezet bij de behandeling van reuma. “Deze middelen zijn ook bij COVID-19 effectief, zoals blijkt uit onderzoek waaraan we meewerkten,” vertelt Bart Lambrecht. “Onze nieuwe resultaten tonen aan dat wanneer je IL-6 afremt, het complementsysteem afkoelt.” 

Meer onderzoek is nodig om te bepalen of het direct blokkeren van het complementsysteem ook baat kan hebben.  “Onze eerste resultaten met de complementremmer zilucoplan van UCB waren veelbelovend, maar de studie was te klein om conclusies te trekken”.

Data beschikbaar voor verder onderzoek

Terwijl traditioneel een publicatie voldoende is, hebben de onderzoekers alle data ook publiek beschikbaar gemaakt via een website. “De meest geavanceerde - en dure - biologische technieken leveren makkelijk duizenden meetpunten op. Deze data liggen ergens begraven in de publicatie als addendum, maar worden vaak niet bekeken, wat zonde is,” legt Karel Van Damme uit. 

“Via een gebruiksvriendelijke website kunnen andere onderzoekers nu maximaal gebruik maken van al onze data, om nieuwe wetenschappelijke vragen sneller te beantwoorden. We denken immers dat een verstoord complementsysteem ook een rol speelt bij andere ziektes zoals influenza (griep) en sepsis, die jaarlijks wereldwijd tot miljoenen doden leiden. Omdat we keken naar heel wat organen op verschillende fases van de infectie bieden onze studies een atlas om uit te dokteren waar en wanneer het complementsysteem precies schade aanricht, en wanneer we moeten ingrijpen.”