Verhaal | 7 april 2020

Onderzoek in Maastricht naar coronavirus op nanoniveau

Wereldwijd werken wetenschappers keihard aan de ontwikkeling van een vaccin tegen het nieuwe coronavirus Covid19. In Maastricht wordt dat onder meer gedaan in samenwerking tussen het team van nanobioloog Peter Peters van het Maastricht Molecular Imaging Institute (M4i), ingenieurs van de UM-afdeling IDEE en startup-bedrijf CryoSol-World.

Peters en zijn collega's maken preparaten van het virus en brengen het in beeld met de elektronenmicroscoop, zodat het virus op nanoschaal kan worden bestudeerd. Ze hopen te ontdekken hoe het virus zich hecht aan cellen van de mond en de neus (maar ook van oog, traanklier, slokdarm, maag en darm). Als je dat kunt voorkomen, voorkom je ook dat het virus verder het lichaam binnendringt.

Uitsteeksels
Dat klinkt simpel, maar simpel is het bepaald niet. Een poging tot uitleg: het virus hecht zich aan de slijmvliescellen van mond en neus door middel van de zogenoemde spike-eiwitten, de uitsteeksels die iedereen inmiddels wel kent van de plaatjes van het nieuwe corona-virus (Covid19) die door de media gebruikt worden. Ook deze zijn met nog hogere vergroting met de elektronenmicroscoop te zien.

Animatie weergave van coronavirus (iStock)

Een van de belangrijkste doelen in de ontwikkeling van een vaccin is om een antilichaam te vinden dat de uitsteeksels (spikes) herkent en voorkomt dat het virus zich überhaupt kan hechten aan de slijmcellen in de mond en de neus. Daarvoor is informatie nodig op nanometer niveau van de 3D-structuur van de uitsteeksels. Als het vaccin goed werkt, roepen de spikes een reactie van het afweersysteem op, waarbij antistoffen worden aangemaakt.

Bevriezen
Het geschikt maken voor onderzoek met elektronenmicroscopie gebeurt door het snel bevriezen (vitrificeren) van een ultra-dun laagje vloeistof met virus. Tot nu toe gebeurde dit met de VitroBot. Inmiddels hebben de onderzoekers van M4i in samenwerking met ingenieurs van de afdeling IDEE van de Universiteit Maastricht en een nieuw opgestart bedrijf genaamd CryoSol-World een nieuw apparaat ontwikkeld, de Vitrojet. Dit volledig geautomatiseerde instrument is in staat reproduceerbare samples te genereren, hetgeen voor het ontwikkelen van een vaccin onontbeerlijk is. Bovendien is de Vitrojet beter in staat de operator te beschermen tegen besmetting met het virus.