De snelle ontwikkeling van vaccins die beschermen tegen het coronavirus was een opmerkelijke wetenschappelijke prestatie die ons heeft gered Miljoenen levens. Vaccins zijn zeer succesvol gebleken in het terugdringen van sterfgevallen en ernstige ziekten na infectie met het coronavirus.
Ondanks dit succes zijn de gevolgen van de pandemie verwoestend geweest, en het is van cruciaal belang om na te denken over hoe we ons kunnen beschermen tegen toekomstige pandemiedreigingen.
Naast SARS-CoV-2 (het virus dat COVID-19 veroorzaakt) zijn voorheen onbekende coronavirussen verantwoordelijk geweest voor dodelijke virusuitbraken. SARS (2003) en Respiratoir syndroom in het Midden-Oosten (uitbraak van 2012 met lopende gevallen). Ondertussen verspreiden zich verschillende circulerende vleermuiscoronavirussen Hij is geïdentificeerd Omdat het mensen kan infecteren – wat toekomstige uitbraken zou kunnen veroorzaken.
Mijn collega’s en ik hebben dat wel gedaan Recent bekekenBij muizen kan één relatief eenvoudig vaccin bescherming bieden tegen een reeks coronavirussen, zelfs tegen de soorten die nog niet zijn geïdentificeerd. Dit is een stap in de richting van het bereiken van ons doel van wat bekend staat als ‘proactieve vaccinologie’, waarbij vaccins worden ontwikkeld tegen pandemische dreigingen voordat ze mensen kunnen infecteren.
border-frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven naar klembord; gecodeerde media; gyroscoop; beeld-in-beeld; web delen” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
Traditionele vaccins gebruiken één enkel antigeen (het deel van het virus dat een immuunreactie veroorzaakt) dat doorgaans beschermt tegen dat virus en dat virus alleen. Ze bieden doorgaans geen bescherming tegen verschillende bekende virussen, of virussen die nog niet zijn ontdekt.
in Vorige zoekopdrachtWe hebben het succes aangetoond van ‘mozaïeknanodeeltjes’ bij het verhogen van de immuunreacties op verschillende coronavirussen. Deze mozaïeknanodeeltjes maken gebruik van een soort superlijmtechnologie die twee verschillende eiwitten onomkeerbaar aan elkaar verbindt.
Deze ‘superlijm’ wordt gebruikt om één enkel nanodeeltje te versieren met meerdere receptorbindende domeinen – een belangrijk onderdeel van het virus op het spike-eiwit – die afkomstig zijn van verschillende virussen. Het vaccin richt zich op een subset van coronavirussen genaamd Sarbevirussen, waaronder de virussen die Covid en SARS veroorzaken en verschillende vleermuisvirussen die mensen kunnen infecteren.
Naarmate het virus evolueert, veranderen sommige delen ervan, terwijl andere delen hetzelfde blijven. Ons vaccin bevat voor de ontwikkeling relevante receptorbindende domeinen (RBD’s), dus één vaccin traint het immuunsysteem om te reageren op delen van het virus die onveranderd blijven.
Dit beschermt tegen virussen die in het vaccin aanwezig zijn en, belangrijker nog, ook tegen verwante virussen die niet in het vaccin zijn opgenomen.
Ondanks dit succes met mozaïeknanodeeltjes was het vaccin complex, waardoor het lastig was om het op grote schaal te produceren.
Een eenvoudiger vaccin
In samenwerking tussen de universiteiten van Oxford, Cambridge en het California Institute of Technology hebben we nu een eenvoudiger vaccin ontwikkeld dat nog steeds deze brede bescherming biedt. We hebben dit bereikt door RBD’s van vier verschillende Sarbevirussen genetisch te combineren tot één enkel eiwit dat we een ‘tetrameer’ noemen. Vervolgens gebruiken we een soort eiwitlijm om deze tetrameren aan de ‘eiwitnanokooi’ te bevestigen om het vaccin te maken.
Toen muizen werden geïmmuniseerd met deze nanokooivaccins, produceerden ze antilichamen die een reeks Sarbevirussen neutraliseerden, waaronder Sarbevirussen die niet in het vaccin aanwezig waren. Dit toont het potentieel aan voor bescherming tegen verwante virussen die mogelijk nog niet ontdekt waren op het moment dat het vaccin werd geproduceerd.
Gecombineerd met dit vereenvoudigde productie- en assemblageproces wekte ons nieuwe vaccin immuunreacties op bij muizen die op zijn minst overeenkwamen met, en in veel gevallen zelfs groter waren dan de reacties die werden opgewekt door ons oorspronkelijke mozaïek-nanodeeltjesvaccin.
Gezien het grote deel van de wereld dat is gevaccineerd of eerder is geïnfecteerd met SARS-CoV-2, bestaat er bezorgdheid dat de huidige reactie op SARS-CoV-2 de mogelijkheden voor bescherming tegen andere coronavirussen zal beperken. We hebben echter aangetoond dat ons vaccin een brede immuunrespons tegen het Sarpicovirus kan opwekken, zelfs bij muizen die eerder tegen SARS-CoV-2 zijn gevaccineerd.
Onze volgende stap is om dit vaccin op mensen te testen. We passen deze technologie ook toe om te beschermen tegen andere groepen virussen die mensen kunnen infecteren.
Dit alles brengt ons dichter bij onze visie om een bibliotheek van vaccins te ontwikkelen tegen virussen met een pandemisch potentieel voordat ze de kans krijgen om in mensen over te gaan.
Rory HeuvelsPromovendus, Biochemie, Oxford universiteit
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Gesprek Onder Creative Commons-licentie. Lees de Origineel artikel.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
