Onze afweer onderscheidt goed van kwaad
Vaccins zorgen er voor dat het immuunsysteem van het lichaam snel kan reageren bij een infectie. Het maken van een goed en veilig vaccin vergt veel onderzoek.
Immuunsysteem
Om te begrijpen hoe vaccins gemaakt worden, moeten we wat dieper ingaan op het immuunsysteem. Het immuunsysteem heeft twee hoofdroutes om ziekteverwekkers aan te pakken: het aangeboren (innate) en het verworven (adaptive) systeem. De adaptive immune response draait om T-cellen die ziekteverwekkers of met virus geïnfecteerde cellen herkennen. T-cellen behoren tot de witte bloedcellen. Ze zitten in onze bloedbaan en ook in het lymfesysteem. Sommige T-cellen kunnen de geïnfecteerde cellen vervolgens opruimen (doden). Op hun oppervlak hebben T-cellen een receptor waarmee ze eiwitfragmenten herkennen en kunnen zeggen of het zelf of niet-zelf is. Met andere woorden, is het fragment afkomstig van een lichaamseigen eiwit, of van een indringer zoals een virus of een bacterie.
- Infographic
Presentatie-eiwitten
Gewone cellen bezitten speciale presentatie-eiwitten op hun oppervlak om aan T-cellen eiwitfragmenten te laten zien, dit zijn de zogenaamde HLA-eiwitten. Het is van groot belang dat het immuunsysteem zelf van niet-zelf kan onderscheiden en niet reageert op lichaamseigen fragmenten maar juist wel op lichaamsvreemde fragmenten. Bovendien weet het lichaam onderscheid te maken tussen gevaarlijk & lichaamsvreemd, zoals ziekteverwekkers, en veilig & lichaamsvreemd zoals ons voedsel. Wanneer er iets misgaat in dit proces valt het immuunsysteem lichaamseigen of lichaamsvreemde maar veilige structuren aan. Een allergie is een voorbeeld van het immuunsysteem dat reageert op een lichaamsvreemde maar veilige structuur zoals bijvoorbeeld bepaalde eiwitten in noten.
Geheugencellen
Als een T-cel een cel ziet die een virus-eiwitfragment presenteert (= niet zelf), dan ruimt hij de cel op. Maar hij gaat zich ook vermenigvuldigen omdat het virus waarschijnlijk nog veel meer cellen heeft geïnfecteerd. Bovendien transformeren sommige T-cellen tot geheugencellen die in het bloed blijven circuleren nadat de infectie voorbij is. Als het lichaam dan opnieuw besmet raakt met het virus, kan het immuunsysteem snel reageren. In de afweer tegen ziekteverwekkers is ook een belangrijke rol weggelegd voor B-cellen. De B -cellen maken antistoffen. B-cellen worden daarbij geholpen door speciale T-cellen. T- en B-cellen kennen we ook wel als de witte bloedcellen.
Vaccins
De truc van een vaccin is T- en B-cellen te leren een virus te herkennen, zonder het lichaam ziek te maken. De klassieke methode om een vaccin te maken, is om het virus te inactiveren of zodanig te verzwakken dat het niet meer schadelijk is, en het daarna in te spuiten. Het is ook mogelijk alleen viruseiwitten te isoleren en die te injecteren. In beide gevallen is het idee dat afweercellen de lichaamsvreemde eiwitten herkennen, geheugencellen maken en bij een echte infectie het virus sneller kunnen opruimen. Dit lukt echter niet altijd, soms ontsnappen virussen aan het immuunsysteem.
- Infographic
Helpers
De besturing van het adaptieve immuunsysteem is in handen van T-helper cellen. Simpel gezegd bepalen T-helpercellen de balans tussen de T-cel- en de B-celrespons. T-helper 1-cellen (Th1) zorgen voor het ontstaan van T-cellen, T-helper-2-cellen (Th2) juist voor B-cellen. T-cellen houden gepresenteerde eiwitfragmenten in de gaten, B-cellen maken antistoffen. Dat zijn Y-vormige eiwitten die lichaamsvreemde structuren, antigenen, herkennen en daar aan vast gaan zitten. De korte eindjes van de Y herkennen antigenen, het lange eind attendeert het immuunsysteem op de ziekteverwekker, zodat die opgeruimd kan worden.
Longschade
Het inschakelen van T- en B-cellen via vaccinatie kan verkeerd lopen. De cellen schieten soms hun doel voorbij en raken op de verkeerde manier geactiveerd. Dat ging er mis bij het RSV-vaccin uit de jaren zestig. Het vaccin wekte een te sterke ontstekingsreactie op tegen het longweefsel waar het virus in zat. Het virus werd opgeruimd, maar wel ten koste van veel longschade. Bovendien was de reactie opgeslagen in het immunologische geheugen, waardoor een nieuwe infectie ook weer tot de allergische overreactie leidde.
In detail
Onderzoekers die onderdeel uitmaken van het Nederlandse VIRGO samenwerkingsverband, proberen er achter te komen hoe een virus infectie of een experimenteel vaccin precies leidt tot een immuunreactie. Dankzij het gebruik van genomicstechnieken is het bijvoorbeeld mogelijk om proefdieren een experimenteel vaccin toe te dienen en vervolgens de immuunreactie tot in het kleinste detail te analyseren. Welk type immuuncellen wordt geactiveerd? Welke boodschapperstoffen komen vrij? Welke genen worden aangeschakeld en welke eiwitten worden gemaakt? Kortom, hoe wordt de immuunreactie van de gastheer precies gestuurd. Door te sleutelen aan het vaccin hopen de onderzoekers een vaccin te maken dat het immuunsysteem de goede kant op stuurt en bijvoorbeeld allergische reacties voorkomt zoals bij het testen van het RSV-vaccin in de 60-er jaren van de vorige eeuw.
