-
Engineering and technology
- Fermentation
- Industrial biotechnology not elsewhere classified
Glycanen, koolhydraatstructuren die wijdverspreid aanwezig zijn op celoppervlakken, spelen een cruciale rol in diverse biologische processen, zoals celsignalering en neoplasie. Onderzoek naar glycanen kent echter uitdagingen, waaronder beperkte toegang tot biologisch relevante synthetische vormen en technische moeilijkheden bij het analyseren van glycaan-eiwitinteracties. Bovendien spelen glycanen een essentiële rol bij virale infecties, doordat ze de hechting en binnendringing van virussen vergemakkelijken. Met name humane norovirussen (HuNoV's) zijn de belangrijkste oorzaak van virale gastro-enteritis en door voedsel overgedragen ziekten, met aanzienlijke morbiditeit, mortaliteit en economische verliezen tot gevolg.
Hoewel NoV-infecties bij gezonde personen doorgaans vanzelf verdwijnen, kunnen ze leiden tot ernstige complicaties bij mensen met een verzwakt immuunsysteem, ouderen en jonge kinderen. Bovendien veroorzaakt de opkomst van nieuwe NoV-genotypen en -varianten wereldwijd vaak grote uitbraken en epidemieën. Het inzicht in NoV-infecties bij niet-menselijke gastheren blijft beperkt, maar de genetische overeenkomsten tussen sommige dierlijke en menselijke NoV's suggereren de mogelijkheid van overdracht tussen soorten, wat mogelijk kan leiden tot pandemische varianten. Ondanks de urgentie zijn er momenteel geen therapieën beschikbaar om NoV-infecties te behandelen of te voorkomen. Cruciaal is dat de noodzaak voor NoV's om zich te hechten aan specifieke glycanen om gastheerweefsels en -cellen te infecteren, bekend is, hoewel de exacte mechanismen die hierbij betrokken zijn, onduidelijk blijven.
Het promotieonderzoek, dat deel uitmaakt van Werkpakket 2 (WP2) van het GlycoNoVi-project, beoogt een bibliotheek op te bouwen van goed gedefinieerde, zeer zuivere HBGA-glycanen (histo-bloedgroepantigeen) en -epitopen. Bioinformaticaonderzoek in combinatie met nat-lab-screening zal worden gebruikt om nieuwe glycosyltransferasen te identificeren die kernglycaanstructuren met verschillende polymerisatiegraden kunnen functionaliseren en HBGA-epitopen kunnen creëren. De beste enzymen zullen verder worden onderzocht in enzymatische en fermentatieve syntheseroutes om glycanen te verkrijgen in hoeveelheden die voldoende zijn voor zuivering op kleine schaal. Dit zal leiden tot een glycanbibliotheek die complementair is aan de WP1-bibliotheek en die gebruikt zal worden voor verdere in-vitroscreening en die chemisch verder kan worden gederivatiseerd (in samenwerking met WP1) voor in-vitroscreening. Geplande detacheringen bij het EMC (Erasmus Universitair Medisch Centrum, Nederland) en het CSIC (Agencia Estatal Consejo Superior De Investigaciones Cientificas, Spanje) zijn gericht op het screenen van de potentiële glycanstructuur voor antivirale toepassingen en het verkrijgen van inzicht in het structurele interactiemechanisme.