Nieuwe manieren om het griepvirus aan te pakken

Wetenschappers zijn op zoek naar de achilleshiel van het griepvirus.

Traditionele griepvaccins bieden bescherming doordat ze antilichamen opwekken die de eiwitten aan de buitenkant van het virus blokkeren. Aan de buitenkant van het griepvirus zitten hemagglutinine (H) en neuraminidase (N). Hemagglutinine zorgt voor de binding van het virus aan de gastheercellen zodat het binnen kan dringen. Als antistoffen, geproduceerd door B-cellen, binden aan het hemagglutinine, belemmeren ze virusdeeltjes nieuwe cellen te infecteren. Zo stopt de verspreiding van het virus door het lichaam. Het eiwit neuraminidase zorgt ervoor dat nieuw gevormde virusdeeltjes uit geïnfecteerde cellen kunnen ontsnappen op weg naar nieuwe doelwitten. Ook het neutraliseren van neuraminidase bemoeilijkt dus de verspreiding van het virus.

 

Antigene shift

Probleem is echter dat het griepvirus zijn twee oppervlakte-eiwitten nogal varieert in structuur. Als die verschillen groot genoeg zijn, spreken we van verschillende subtypes van N en H  De langzame verandering van het griepvirus heet antigene drift. De introductie van virussen met nieuwe H en N subtypes in de humane populatie  heet antigene shift.

 

Pandemie

De vogelgriepvirussen van het H5N1-subtype veroorzaken in zuidoost-Azië sinds 2003 een enorme slachting onder pluimvee, zoals kippen en watervogels. Maar inmiddels zijn ook al meer dan 250 mensen geïnfecteerd, waarvan er meer dan 150 om het leven zijn gekomen. Virussen van het H7N1 subtype maakten in 1999 in Italië het pluimvee ziek, terwijl de vogelgriep in Nederland in 2003 door H7N7 virussen veroorzaakt werd. Als vogelgriepvirussen overspringen naar de mens, kan een wereldwijde uitbraak van griep, een pandemie, ontstaan.

 

Influenzacentrum

Een vaccin tegen de ene griepvariant werkt slechter tegen andere varianten. Daarom moeten elk jaar opnieuw de griepvaccins samengesteld worden op basis van de op dat moment voorkomende variant. De wereldgezondheidsorganisatie (WHO) coördineert deze inspanning, de afdeling Virologie van het Erasmus MC is een van de ruim honderd nationale influenza centra die gegevens aanleveren. In Rotterdam verzamelen virologen virusisolaten (bloedmonsters van grieppatiënten) uit twee bronnen, via een huisartsennetwerk en via laboratoria van ziekenhuizen. Van alle aangeleverde virusisolaten wordt bepaald welk (sub)type het is en of ze overeenkomen met de vaccinstammen.

 

Productiecapaciteit

In geval van een pandemie moeten in korte tijd honderden miljoenen vaccins van het juiste soort gemaakt worden. De totale vaccinproductiecapaciteit van alle vaccinproducenten bij elkaar bedraagt nu driehonderd miljoen vaccins per jaar, bij een pandemie is dat te weinig. Omdat het vaccin niet van tevoren gemaakt kan worden moet de productiesnelheid zo hoog mogelijk zijn. Daarom richt een van de onderzoekslijnen bij Virgo zich op het ontwikkelen van adjuvantia, stoffen die samen met een vaccin ingespoten worden en de werking verbeteren. Een goed adjuvans maakt dat minder vaccin nodig is, daardoor wordt het makkelijker om genoeg vaccins te maken.

 

Nucleoproteïne

Maar de jaarlijkse aanpassing van de griepvaccins is een fikse operatie en onderzoekers zouden dan ook graag een universeel, of in elk geval algemener, vaccin willen maken. Bij VIRGO hebben ze hier een veelbelovende aanpak voor. Ze proberen vaccins te maken die niet gebaseerd zijn op de N- en H-eiwitten, maar op eiwitten die minder veranderlijk zijn. Een hiervan is het nucleoproteïne, dat zit binnenin het virus en is essentieel voor het functioneren ervan.

 

Achilleshiel

Dr. Guus Rimmelzwaan en collega's van de afdeling Virologie van het Erasmus Medisch Centrum hebben aangetoond dat griepvirussen wel enige variatie vertonen in het nucleoproteïne, maar lang niet zoveel als in de H- en N-eiwitten. De veranderingen traden op in stukjes eiwit die door virus-specifieke T-cellen worden herkend. Tegelijk hebben de onderzoekers ook aangetoond, door kunstmatig veranderingen in de eiwitten aan te brengen, dat sommige veranderingen dodelijk zijn voor het virus. Sommige stukken kán het virus dus niet veranderen. Dat is een interessant aanknopingspunt voor vaccinmakers. Als een immuunreactie opgewekt zou kunnen worden tegen die essentiële stukken van de viruseiwitten, dan is het lichaam  beschermd tegen verschillende influenza virussen. Dit zou de achilleshiel van het virus kunnen zijn, zegt Rimmelzwaan.

T-cellen activeren

De vraag is hoe het immuunsysteem geleerd kan worden T-cellen te maken tegen viruseiwitten die het normaal niet ziet omdat ze binnenin het virus zitten. VIRGO-onderzoekers hebben daarom een verzwakt pokkenvirus zo aangepast dat het antigeenpresenterende cellen infecteert met griepvirus-DNA. De antigeenpresenterende cellen maken nu het virale nucleoproteine, en er ontstaan T-cellen die het nucleoproteïne herkennen. Als het lichaam daarna geïnfecteerd wordt met een echt griepvirus, is het voorbereid en kunnen de griepvirus-specifieke T-cellen de geïnfecteerde cellen snel opruimen. De afweer berust dus op herkenning door T-cellen, en niet door antilichamen, zoals bij de huidige vaccins. Het is ook mogelijk op deze manier antigeenpresenterende cellen het oppervlakte-eiwit hemagglutinine te laten maken.

 

Veiligheid

In muizen is het al gelukt op deze manier weerstand tegen het griepvirus op te wekken. VIRGO-onderzoekers proberen de methode nu bij andere diersoorten en hopen het uiteindelijk bij mensen te kunnen gebruiken. In Duitsland hebben al 120.000 mensen het verzwakte pokkenvirus toegediend gekregen, dus de veiligheid is gegarandeerd. Dit is een veelbelovende strategie, zegt Rimmelzwaan. Maar de klinische testen op mensen vergen veel tijd, dus het zal nog wel enige jaren duren voor zon vaccin op de markt komt.