RNA-vaccin moet afweer op slimme manier aanzwengelen

Als covid-19-vaccinkandidaat BNT162b2 inderdaad zo goed en veilig blijkt als uit de eerste bekendgemaakte resultaten naar voren komt, zou het wel eens het eerste RNA-vaccin kunnen zijn dat op de markt komt.  Het vaccin bestaat uit een strengetje RNA dat de genetische code voor het inmiddels beroemde spike-eiwit van SARS-CoV-2 bevat, omgeven door lipide nanopartikels.

De bedrijven Pfizer en BioNTech brachten eerder deze week naar buiten dat uit de voorlopige resultaten blijkt dat hun vaccinkandidaat voor 90 procent werkzaam is. Dat wil zeggen: het zou 90 procent van de covid-19-ziektegevallen voorkómen. Verder zouden er tot nu toe geen ernstige bijwerkingen zijn opgetreden. De bedrijven verwachten eind november meer te kunnen zeggen over de veiligheid in de eerste twee maanden na toediening van de tweede injectie (proefpersonen krijgen 30 microgram vaccin met 21 dagen tussenpauze toegediend).

Het idee van RNA-vaccins is simpel: je injecteert RNA, dat wordt in de lichaamscellen afgelezen, zodat een eiwit wordt geproduceerd dat door het afweersysteem wordt herkend. Zo ontstaat immuniteit tegen de pathogeen waarvan dat specifieke antigeen deel uitmaakt. Andere manieren om vaccins te maken zijn bijvoorbeeld om een antigeen van het virus (of bacterie) als eiwit te produceren en in te spuiten of de hele ziekmaker als verzwakt virus toe te dienen (zoals bij het mazelenvaccin). Soms wordt een ander onschuldig virus (zoals niet-ziekmakende adenovirussen) als vector gebruikt. Zo’n virus is dan genetisch zodanig aangepast dat het zorgt voor de aanmaak van antigenen die kenmerkend zijn voor de andere ziekmaker.

Er zijn verschillende soorten RNA-vaccins, waarvan het Pfizer/BioNTech-exemplaar het simpelste voorbeeld is: een stukje mRNA dat verpakt is in lipide nanopartikels en door cellen wordt opgenomen om antigeen te maken. Iets ingewikkeldere RNA-vaccins zijn zelf-replicerende varianten, waarbij een extra stukje RNA codeert voor de aanmaak van een RNA-replicase, dat weer zorgt voor meer aanmaak van het stukje mRNA dat codeert voor het bedoelde eiwit. Er zijn nog ingewikkeldere varianten die bijvoorbeeld bij kankerbehandelingen worden getest. Daarbij worden eerst dendritische cellen uit de patiënt gehaald, RNA wordt daaraan toegevoegd, waarna de cellen weer terug de patiënt in gaan.

Het gebruik van RNA voor vaccins heeft voordelen, zegt Cécile van Els, hoogleraar vaccinologie bij het RIVM en de Universiteit Utrecht: ‘Het is relatief makkelijk te produceren, omdat het een synthetisch product is. Voor andere vaccins zijn celkweken in grote bioreactoren nodig, hierbij niet. En in theorie kun je een RNA-vaccin snel aanpassen, als er sprake is van mutaties in het virus.’ Dat geldt overigens ook voor DNA, maar dat is toch minder populair bij vaccinmakers. Theoretisch zou DNA nog in het genoom van de gevaccineerde terecht kunnen komen. Van Els: ‘De kans dat het mRNA van een vaccin tot genetische mutaties leidt, is vrijwel nihil. Het komt niet in de celkern terecht, en wordt afgebroken nadat het is gekopieerd.’

Je zou haast kunnen denken dat het vrij eenvoudig is om een werkzaam vaccin te maken, zodra de genetische code van het pathogeen is ontrafeld. Dat is toch niet het geval, zegt Van Els: ‘Het gaat erom dat je het afweersysteem op een slimme manier aan het werk zet, zowel het aangeboren, aspecifieke als het adaptieve, specifieke deel. Het is dus niet zo dat als je de afweer maar hard genoeg aanzwengelt, je per definitie een goede bescherming opbouwt. Het gaat om een combinatie van de juiste antigenen en het juiste transportmiddel, de manier waarop je dat antigeen de cel in krijgt.’

‘Gelukkig weten we steeds beter wat er nodig is, welke reactie je wilt oproepen. Je wilt bijvoorbeeld wel proliferatie van bepaalde subtypes T-helpercellen, Th-1 en Th-17, maar juist niet van Th-2. Wel aanmaak van interferon-gamma, niet van andere cytokines zoals IL-4, IL-5 of IL-13. Als er een verkeerde respons op gang komt, kan het zelfs zorgen voor een slechtere afweer tegen een pathogeen. Doordat we weten wat we in het bloed willen zien, kunnen we dat al vroeg tijdens de klinische studies meten. Bij het vaccin waar we het nu over hebben, zien we dat er een goede respons op gang komt. Dat is hoopvol.’

Registratieautoriteiten zoals de Amerikaanse FDA en de Europese EMA zullen mogelijk binnen enkele maanden de eerste verzoeken voor registratie van covid-19-vaccins binnenkrijgen, voor het Pfizer/BioNTech-vaccin misschien zelfs al binnen enkele weken. Dat zou ongekend snel zijn. Ze zullen dan moeten oordelen op basis van, zoals Van Els zegt: ‘solide, maar beperkte gegevens, zeker als het gaat om de kans op zeldzame bijwerkingen’. Zoals gezegd rapporteerden de fabrikanten dat er tot nu toe geen onverwachte en/of ernstige bijwerkingen optraden kort na vaccinatie, maar over de langere termijn valt nog niet veel te zeggen. Ook is de vraag hoelang het vaccin werkt en of er bepaalde groepen zijn bij wie het minder goed werkt of bij wie de kans op bijwerkingen wellicht groter is. Van Els: ‘Als er een vaccin wordt toegelaten en we kunnen het op grote schaal gaan toedienen, zullen we dat goed monitoren.’