Bioinformatici ontmaskeren windpokkenvirus

Datum: 21 juni 2016

Inleiding: Onderzoekers van UAntwerpen gebruiken dataminingtechnieken voor medische toepassingen.

Virussen zijn vaak erg effectief in het ontwijken van ons afweersysteem. Wetenschappers van de Universiteit Antwerpen slaagden erin een mechanisme waardoor de veroorzaker van windpokken en gordelroos zich weet te ‘verbergen’, bloot te leggen.

Varicella zoster is de wetenschappelijke naam van het virus dat bij kinderen de windpokken en bij volwassenen gordelroos (zona) veroorzaakt. Net als vele andere virussen is dit exemplaar erg gespecialiseerd in het ontwijken van het menselijk afweersysteem.

Onderzoekers van UAntwerpen lieten innovatieve bioinformaticamodellen los op het virus. Ze ontdekten een mechanisme waardoor het virus zich kan verbergen voor ons immuunsysteem. “We ontdekten dat de samenstelling van de virale eiwitten niet op toeval berust”, zegt dr. Pieter Meysman. “De samenstelling evolueerde zodanig dat de virale eiwitten die een rol spelen tijdens het meest kwetsbare moment van de besmetting moeilijker herkend kunnen worden door ons immuunsysteem.”

Dit is wellicht het gevolg van de biologische ‘wapenwedloop’ die doorheen de evolutie tussen het virus en het menselijk organisme werd uitgevochten. Virussen staan immers onder een enorme evolutionaire druk om zo lang mogelijk te overleven in de mens.

Meysman: “Het gevonden ontwijkingsmechanisme was ongekend bij dit virus en heeft belangrijke gevolgen voor de ontwikkeling van vaccins voor dit en andere virussen. Aan de hand van deze kennis, kunnen we namelijk de meest effectieve doelwitten selecteren voor de aanmaak van nieuwe, betere vaccins.”

Dataminingtechnieken

Deze studie maakt deel uit van een grootschalig project waarin immunologen en computerwetenschappers samenwerken om - aan de hand van nieuwe methoden uit de informatica - de interacties tussen ziektes en het menselijk immuunsysteem te doorgronden. Experimenteel is het erg moeilijk dergelijke interacties te bestuderen. In dit project maken onderzoekers echter gebruik van ‘machine learning’ technieken, die toelaten om computers zelf te laten leren van grootschalige data.

“Gelijkaardige technieken worden gebruikt door grote bedrijven als Google en Facebook om bijvoorbeeld inzichten te halen uit sociale netwerken”, stelt prof. dr. Kris Laukens.  “Dit onderzoek toont mooi aan hoe moderne dataminingtechnieken uit grootschalige moleculaire gegevens fundamenteel nieuwe biomedische inzichten kunnen opleveren.”

Het onderzoek verscheen in het vakblad Immunogenetics.

---

Binnen Biomina, het biomedical informatics network van de Universiteit Antwerpen, zoeken computerwetenschappers en biomedici met nieuwe computertechnieken naar antwoorden op complexe biomedische vraagstukken.

www.biomina.be



Url: http://dx.doi.org/10.1007/s00251-016-0911-4