Stanley B. Prusiner veranderde de manier waarop wetenschappers over infecties denken. Hij ontdekte dat alleen een eiwit ziekten kan veroorzaken. Geen DNA. Geen RNA. Gewoon een verkeerd gevouwen stukje eiwit dat normale cellen ertoe verleidt de fout te kopiëren. Deze bevinding leverde hem in 1997 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde** op en dwong de medische wereld om opnieuw na te denken over wat ‘besmettelijk’ eigenlijk betekent.
Prusiner werd in 1942 geboren in Des Moines, Iowa, maar groeide op in Cincinnati. Hij behaalde zijn A.B. van de Universiteit van Pennsylvania in 1964 en zijn doctoraal in 1968. Na vier jaar biochemisch onderzoek trad hij in 1972 toe tot de neurologieresidentie aan de University of California, San Francisco, School of Medicine. In 1974 werd hij daar hoogleraar neurologie en biochemie.
De patiënt waarmee het allemaal begon
Tijdens zijn residentie zorgde Prusiner voor een patiënt die stierf aan de ziekte van Creutzfeldt-Jakob (CJD). Het is een zeldzame, fatale degeneratieve hersenziekte. De zaak boeide hem. Hij begon een bredere groep zeldzame hersenziekten te bestuderen, genaamd spongiforme encefalopathieën. Deze aandoeningen veroorzaken progressieve dementie en de dood bij zowel mensen als dieren.
Hij zette in 1974 een laboratorium op om scrapie, een soortgelijke ziekte bij schapen, te bestuderen. In 1982 beweerde hij het middel dat scrapie veroorzaakte te hebben geïsoleerd. Hij noemde het een prion. De naam komt van ‘eiwitachtig infectieus deeltje’.
Dit was controversieel. Elke bekende ziekteverwekker, zoals virussen en bacteriën, draagt genetisch materiaal met zich mee. Prionen niet. Ze bestaan uitsluitend uit eiwitten. Ze repliceren door normale eiwitten om te zetten in de verkeerd gevouwen vorm, als een kettingreactie.
Prionen zijn anders dan alle andere bekende ziekteverwekkers omdat ze het genetische materiaal missen dat nodig is voor replicatie dat in alle levensvormen voorkomt.
Waarom de prionentheorie moeilijk te aanvaarden was
Toen Prusiner zijn bevindingen publiceerde, hebben veel wetenschappers zich teruggetrokken. Een ziekteverwekker die alleen uit eiwitten bestaat, klonk onmogelijk. De wetenschappelijke gemeenschap had bewijs nodig. Halverwege de jaren negentig kreeg de theorie echter brede acceptatie.
Het keerpunt kwam in 1996 in Groot-Brittannië. Er verscheen een nieuwe variant van CJD. Er stierven mensen aan een vorm van de ziekte die er anders uitzag dan klassieke CJD. Tegelijkertijd verspreidde zich de ‘gekkekoeienziekte’ (boviene spongiforme encefalopathie) onder vee.
Het verband tussen gekke koeien en ziekten bij de mens
Wetenschappers vermoedden dat de nieuwe menselijke CJD-variant verband hield met de gekkekoeienziekte. De theorie stelde dat het scrapie-agens van schapen naar vee was gesprongen in het voer. Vervolgens sprong het van vee naar mensen die besmet rundvlees aten.
Deze soortsprong had een precedent. Als de agent van schapen naar koeien zou kunnen gaan, zou hij van koeien naar mensen kunnen gaan. Prusiners onderzoek werd cruciaal voor het begrijpen van deze crisis. Zijn werk opende ook deuren voor andere neurodegeneratieve aandoeningen. De ziekte van Alzheimer en De ziekte van Parkinson hebben enkele kenmerken gemeen met prionziekten. Of prionen een directe rol spelen bij deze aandoeningen blijft een actief onderzoeksgebied, maar het verband suggereert een bredere rol voor het verkeerd vouwen van eiwitten bij hersenaandoeningen.
Van laboratorium tot leven: Prusiners latere werk
Prusiner besefte al vroeg dat zijn ontdekkingen toepassingen in de echte wereld hadden. Hij ontving de Albert Lasker Basic Medical Research Award in 1994 en de Louisa Gross Horowitz Prize in 1997.
Nadat hij directeur werd van het Institute for Neurodegenerative Diseases bij UCSF, richtte hij in 2001 InPro Biotechnology, Inc. op. Het bedrijf had tot doel technologieën uit zijn laboratorium te commercialiseren. Een belangrijk product was een test om prionziekten bij dieren en mensen op te sporen. Het kan screenen op:
- Boviene spongiforme encefalopathie bij rundvee en schapen
- Chronische verspillingsziekte bij herten en elanden
- Ziekte van Creutzfeldt-Jakob bij mensen
Prusiner schreef ook twee belangrijke boeken. Slow Transmissible Diseases of the Nervous System (1979, geschreven in samenwerking met William Hadlow) en Prion Biology and Diseases (2004) documenteerden de evolutie van het vakgebied.
Wat dit voor u betekent
Prionziekten zijn zeldzaam. CJD treft ongeveer 1 tot 2 mensen per miljoen per jaar. Maar de ontdekking is belangrijk omdat het de regels van infectieziekten herschreef. Het toonde aan dat eiwitten, en niet alleen genetisch materiaal, pathologie kunnen veroorzaken. Dat inzicht bepaalt nog steeds hoe we de ziekte van Alzheimer, Parkinson en andere neurodegeneratieve aandoeningen bestuderen.
Het verhaal van prionen gaat niet alleen over gekke koeien of zeldzame hersenziekten. Het gaat over hoe de nadruk van een enkele onderzoeker op het volgen van een vreemd klinisch geval de biologie opnieuw kan vormgeven. Prusiner was niet van plan een nieuw type ziekteverwekker te vinden. Hij wilde begrijpen waarom zijn patiënt stierf. Die vraag leidde tot een Nobelprijs en een nieuwe manier om de kwetsbaarheid van de hersenen te zien.
Of prionen de geheimen van meer voorkomende hersenziekten zullen ontsluiten, valt nog te bezien. Maar de basis is gelegd. Het eiwit is de boodschap. En het
