Malariaparasieten overleven hun verblijf in een malariamug dankzij een enzym dat een van hun oppervlakte-eiwitten chemisch modificeert. Een internationaal team onder leiding van de Leidse parasitoloog Chris Janse presenteerde die ontdekking zojuist in het tijdschrift PNAS.

Het gaat hier om parasieten (Plasmodium sp.) in het sporozoïetenstadium. Sporozoïeten ontwikkelen zich in de ingewanden van een geïnfecteerde mug om vervolgens via het lichaamsvocht te migreren naar de speekselklieren, als laatste halte voor de overstap naar mens of dier. Anders dan je zou verwachten, laat het natuurlijke afweersysteem van de mug ze onderweg met rust. En dat blijkt nu te komen doordat de parasiet een glutaminylcyclase-enzym aanmaakt, afgekort QC, dat de aminozuurbouwstenen glutamine en glutaminezuur kan omzetten in (cyclisch) pyroglutaminezuur.

Het lukt QC alleen als zo’n bouwsteen aan het N-uiteinde van een eiwit zit. Dat is bijvoorbeeld het geval bij het circumsporozoïeteiwit (CSP), dat massaal aanwezig is op het oppervlak van alle Plasmodium-sporozoïeten.

Na een simpele genetische modificatie, die CSP ontdoet van de enige glutaminebouwsteen die voor QC bereikbaar is, blijken de sporozoïeten ineens wél te worden opgemerkt door het afweersysteem van de mug. Dat zet dan de productie in gang van de kleurstof melanine, waarmee de parasieten worden ingekapseld – een typische insectenmethode om indringers onschadelijk te maken. Een alternatieve modificatie, die de QC-productie onmogelijk maakt, heeft hetzelfde effect. Hoe je deze fundamentele kennis kunt inzetten tegen malaria ligt nog niet direct voor de hand, maar het is nuttig om te weten.

Voorlopig is onduidelijk hoe glutamine het afweersysteem triggert. Maar het mechanisme lijkt niet uniek. In 2019 onthulde een groep Nederlandse onderzoekers onder leiding van Ton Schumacher en Ferenc Scheeren dat iets dergelijks speelt rond het membraaneiwit CD47, dat menselijke cellen beschermt tegen het eigen immuunsysteem. Blokkeer een glutaminylcyclase, in dit geval afgekort als QPCTL, en CD47 doet het niet meer. Het eindigde uiteraard met de vurige wens om QPCTL selectief te kunnen platleggen in tumorcellen - of dat gaat lukken, is afwachten.