Introductie
Voordat ik startte met mijn specialisatie tot kinderarts in het Erasmus Medisch Centrum-Sophia Kinderziekenhuis in Rotterdam ben ik gepromoveerd op een klinische studie naar de behandeling van met HIV-1 geinfecteerde kinderen. Tijdens mijn promotie heb ik de mogelijkheid gekregen om ervaring op te doen binnen veel onderdelen van klinisch onderzoek.  Met heel veel plezier heb ik studies gedaan varierend van het verzamelen van klinische gegevens tot meer diepgang in farmacologische, immunologische, virologische en epidemiologische onderzoeken. Hierbij heb ik kunnen ruiken aan basaal onderzoek, maar heb nooit zelf in het laboratorium gestaan. Het was een grote wens om nog eens meer basaal onderzoek te doen op het gebied van de kinder-infectieziekten. Liefst in de Verenigde Staten, gezien de reputatie op het gebied van wetenschappelijk onderzoek en om eens buiten de grenzen van het kleine Nederland te kijken. Tijdens mijn opleiding tot kinderarts werd ik op basis van deze grote wens in de gelegenheid gesteld om hier een invulling aan te geven. De periode zou deels meetellen voor de opleiding, maar voor financiering moest ik zelf zorgen. Ik ben derhalve mijn financiele sponsors waaronder de dr Saal van Zwanenbergstichting dan ook zeer dankbaar dat zij het mogelijk hebben gemaakt deze grote wens in vervulling te laten gaan.

Via mijn promotor Prof R. de Groot, destijds hoofd afdeling Infectieziekten/Immunologie in het Sophia Kinderziekenhuis in Rotterdam heb ik contact gelegd met Prof J.N. Weiser, kinderarts-infectioloog, Department of Microbiology, University of Pennsylvania, Philadelphia, die zich volledig heeft toegelegd op basaal onderzoek. Focus van onderzoek in het laboratorium van Prof. Weiser is de pathogenese van één van de belangrijkste verwekkers van ernstige bacteriële infecties bij kinderen en volwassenen: de Streptococcus Pneumoniae. Het oorspronkelijke onderzoeksplan had als doel meer begrip te krijgen omtrent de functie van het breed aanwezige IgA1 protease in de pneumococ. IgA1 protease zou mogelijk een component voor vaccinaties en een potentieel doelwit voor anti-microbiële therapie kunnen vormen. Dit is gezien de problemen rondom de huidige vaccinaties tegen de pneumococ en de zich in hoog tempo ontwikkelende resistentie van de pneumococ tegen antibiotica van zeer groot belang.

Onderzoek
Het project waar ik uiteindelijk aan gewerkt heb, is wat afgeweken van het oorspronkelijk voorgestelde project in verband met technische problemen die nog veel tijd zouden gaan kosten. Dit project heeft me in staat gesteld om in een korte periode veel technieken te leren en bood een geweldige kennismaking met basaal onderzoek. Het doel van dit project was net als het voorgestelde project de vraag te beantwoorden hoe streptococcus pneumoniae de gastheer koloniseert. Kolonisatie is de belangrijke, eerste stap die noodzakelijk is voor de pneumococ om de gastheer te kunnen infecteren. Over het mechanisme waarop kolonisatie geklaard wordt, is tot op heden nog heel weinig bekend.

Vlak voor mijn komst is in het laboratorium van professor Weiser aangetoond dat het klaren van kolonisatie niet afhankelijk is van antistoffen zoals altijd werd aangenomen (Limited role of antibody in clearance of Streptococcus pneumoniae in a murine model of colonization. Infect Immun. 2004 Oct;72(10):5807-13). Zij hebben in een knock-out muizenmodel aangetoond dat muizen die geen B-cellen hebben en dus geen antistoffen kunnen maken hun kolonisatie even goed kunnen klaren als “wild type” muizen. Dit werpt een heel nieuw licht op het denken over de pathogenese van pneumococcen-kolonisatie en kan waarschijnlijk mede verklaren waarom de huidige polysaccharide pneumococcen vaccinaties geen effect hebben op kolonisatie. Hierop rees dan ook de vraag welk deel van het immuunsysteem dan wel verantwoordelijk is voor het klaren van kolonisatie als antistoffen dat niet zijn.

De onderzoeksvraag, namelijk welke gastheerfactoren zorgen voor het klaren van kolonisatie met pneumococcen, heb ik kunnen beantwoorden. Na het onderzoeken van de rol van verschillende gastheer factoren die belangrijk zouden kunnen zijn voor het klaren van kolonisatie met pneumococcen, heb ik aangetoond dat voor dit proces CD4+ T-cellen essentieel zijn.  Zowel toll-like receptor 2 deficiente muizen (missen een belangrijke deel van het aspecifieke immuunsysteem), als CD4+ T-cel deficiente muizen blijken hun kolonisatie met pneumococcen niet te kunnen klaren. De combinatie van deze twee factoren kan verklaard worden doordat de toll like receptor-2 op dendritische cellen en macrofagen, CD4+ T-cellen activeert na binding van een pathogeen. Hierbij worden allerlei cytokinen tot expressie gebracht, waaronder IL 12 dat belangrijk is voor de differentiatie van naive T cellen tot T helper 1 cellen. Ik heb inderdaad aanwijzingen gevonden dat de T helper 1 respons in dit proces van belang is. Dit resultaat is belangrijk in het denken over vaccinaties. Als we de eerste stap in infectie met pneumococcen, kolonisatie, willen voorkomen, zullen we van polysaccharide vaccines, die via antistoffen werken, over moeten stappen op geconjugeerde vaccins die via T-cellen werken.

Naast het bovenstaande project ben ik ook betrokken bij een project naar het transformeren van pneumococcen met als uiteindelijk doel het verkrijgen van een vaccinkandidaat. Hierbij heb ik pneumococcen getransformeerd, zodanig dat ze verzwakt raken in een belangrijk deel in de pathogenese van invasieve pneumococcen infecties (pneumolysine) en heb hiermee kolonisatiestudies gedaan. Deze transformatie experimenten zullen voortgezet worden, met als doel een oplossing vinden voor de huidige problemen met de pneumococcen vaccinaties.