Eiwit-evolutie zonder hulp van DNA of RNA

Naast levende wezens en virussen blijken ook prion-eiwitten te evolueren. Dit staat in een artikel in Science Express van het Amerikaanse Scripps Resarch Institute. Met twee experimenten laat men zien dat selectiedruk een bepaalde variant van een prion de overhand kan krijgen.

Prionen zijn eiwitten die verantwoordelijk zijn voor ziekten als de gekke koeienziekte BSE en Creutzfeldt-Jacob. Ze komen van nature voor in zoogdieren, hun functie is nog niet duidelijk, maar wel weet men dat ze kunnen vervormen door in contact te komen met een ander vervormd prion. Ze klitten dan aan elkaar en vormen grote netwerkstructuren, die het omliggend weefsel stukmaken.

Als je prionen uit muizenhersenen en prionen uit een celcultuur laat gedijen in een celcultuur blijkt dat de prionen die gewend zijn aan de celcultuur de overhand krijgen. Andersom leggen celcultuur-prionen het af tegen hun hersen-tegenhangers als ze in hersenen zitten. Maar omdat evolutie zonder tussenkomst van nucleïnezuren zacht gezegd nogal onconventioneel is gingen de onderzoekers een stapje verder door ook medicijn-resistentie bij prionen aan te tonen. Na verloop van tijd deden de prionen het in aanwezigheid van een priongroei-remmer ook goed, ze hadden zich aangepast. Zonder “antiprionicum” kreeg de niet-resistente variant weer de overhand.

Deze experimenten laten zien dat er binnen een prion-populatie variaties zijn, waarschijnlijk in de manier van vouwen. Een ziekelijk prion bestaat dus niet uit slechts één verkeerd gevouwen variant. Effectieve middelen tegen prionziekten zouden dan beter niet gericht kunnen zijn op de verkeerd gevouwen variant. Deze kan namelijk al muterend resistentie opbouwen. De gezonde variant beschermen helpt beter (zoals een in ontwikkeling zijnde immunotherapie laat zien).