Vaccinatietomaatje

Klassieke vaccinatie

De grote vooruitgang binnen de gezondheidszorg van de 20^e eeuw is voor een groot deel veroorzaakt door de ontwikkeling van vaccinaties. Toch krijgt wereldwijd slechts tachtig procent van de kinderen de basisvaccinaties tegen difterie, kinkhoest, polio, mazelen en tetanus. Ongeveer 1,5 miljoen kinderen sterven jaarlijks nog altijd onnodig aan die ziektes.

Goedkope vaccins

De World Health Organisation (WHO) vindt het belangrijk dat er goedkope, makkelijk toe te dienen en transporteerbare vaccinaties komen. Dr. Ir. D.E.A. Dion Florack, senior wetenschapper Proteïne en Glycotechnologie van Bioscience; Plant Research International in Wageningen, licht enige mogelijkheden en knelpunten toe: "Orale vaccinatie tegen polio wordt al decennia toegepast in derde wereld. Dat poliovaccin betreft een verzwakte polio virusstam en wordt via een druppel of een suikerklontje in de mond toegediend bij kleine kinderen als onderdeel polioprogramma van de WHO.

Uitdagingen

In sommige delen van de wereld krijgen mensen geen vaccins. Een probleem is vaak het ontbreken van gekoeld transport; vaccins moeten gekoeld vervoerd worden, anders gaat de werking verloren. Bovendien is er niet altijd voldoende medisch personeel aanwezig om iedereen te kunnen vaccineren. Een eetbaar vaccin hoeft niet gekoeld te worden en kan makkelijk worden toegediend. Er zijn nog veel uitdagingen bij de ontwikkeling van de nieuwe eetbare vaccinaties. De vaccinaties dienen goedkoop te zijn en het liefst zonder naald toe te dienen.

Snelle ontwikkelingen

Wereldwijd zijn er vele tientallen (misschien wel honderd of meer) vaccins in planten zoals bananen, tomaten, aardappelen, rijst, papaja en soja in ontwikkeling, vooral bedoeld voor orale (eetbare) toepassingen. Sommige wetenschappers vinden dat de vaccinatiemogelijkheden te veel gehyped worden. Er is volgens hen nog een lange weg te gaan, voordat vaccinatie direct via fruit effectief is toe te passen.

Genoeg vragen

Er is nog een aantal vragen dat onbeantwoord blijft. Hoe overleeft het vaccin het maagzuur? En vindt de beïnvloeding van het immuunsysteem op de juiste manier plaats? Ook is er een probleem bij het koken van aardappelen of rijst, de antigenen kunnen daarbij stukgaan. Dion Florack benadrukt die gedachtegang: Een potentieel knelpunt zou de stabiliteit van het vaccin kunnen zijn vanwege het blootstaan aan agressieve condities, zoals enzymen in mond en het zuur in de maag.

Voorbewerken

Technologieën zoals encapsulatie (pilleren, coaten) kunnen die knelpunten omzeilen en slow-release (na passage van de maag) toepassingen zijn tegenwoordig zeer goed ontwikkeld. Florack is daarom voor bewerken van het vaccin voor inname. Hij meent dat de vaccins in eetbare planten zijn te kweken, maar om knelpunten met dosering en verwerking te voorkomen, er wel een extra stap moet zijn om het geneesmiddel uit de plant te halen en te bewerken voor inname via de mond.

Carriereiwit

Binnen Wageningen-UR verricht Florack onderzoek naar de productie van geneesmiddelen, biofarmaceutica, in en door planten: Planten worden geschikt gemaakt voor productie van antilichamen die zowel voor passieve vaccinatie als voor diverse therapieën gebruikt worden. Daarnaast worden er verschillende vaccins in planten geproduceerd. Om de presentatie van oraal toegediende vaccins aan het immuunsysteem te bevorderen, wordt de zogenaamde carriertechnologie ontwikkeld, aldus Florack.

Vaccin zonder naalden

Carriertechnologie maakt een naaldloze toediening van vaccins mogelijk. Deze technologie komt erop neer dat er een eiwit wordt gebruikt als transportmiddel, dat kan binden aan de wand van de dunne darm. Het carriereiwit is in staat om zonder afgebroken te worden na orale toediening het maag/darm kanaal te passeren en die interactie aan te gaan. Het gewenste vaccin antigeen wordt "gekoppeld" aan een carriereiwit, waarna de carrier ervoor zorgt dat het selectief bindt aan de gewenste receptoren en het gewenste antigeen als het ware meesleept.

Karpers vaccineren

Een voorbeeld van zo'n carrier wordt volgens Florack gebruikt bij karpers: Als onderdeel van een internationale samenwerking ontwikkelen we een aantal vaccins voor de visteelt in aardappel knollen die getest worden in karpers en forellen. De visvoerindustrie zorgt voor het inbouwen van dit vaccin in visvoer dat als speciaal (farmaceutisch) voer is te gebruiken voor vaccinaties.

Vaccins

Verschillende eetbare vaccinaties zijn momenteel in ontwikkeling. In Amerika aan de Cornell Universiteit ontwikkelen wetenschappers genetische gemodificeerde tomaten die als vaccin kunnen dienen voor het Norwalk Virus (een belangrijke veroorzaker van diarree). De tomaten produceren een eiwit dat ook op het virusoppervlak voorkomt. Wanneer muizen de genetisch gemodificeerde tomaten eten ontwikkelen ze een immuunreactie tegen de betreffende eiwitten.

Fruit

Tabak

In Australië zijn onderzoekers erin geslaagd om antigenen in tabaksplanten te produceren tegen mazelen. Bij muizen werken de vaccinaties, momenteel wordt er getest op primaten. Verder werken onderzoekers aan vaccinatie via rijst. Het is volgens de wetenschappers zeer goed mogelijk dat in de nabije toekomst kinderen gevaccineerd kunnen worden door hen rijstbloem te laten eten.

Lange weg

Florack legt uit dat het een lang traject is. De vaccins worden namelijk gezien als geneesmiddelen. Dit is dus pas de beginfase wat betreft de marktintroductie van eetbare vaccins uit planten, aangezien het traject van klinische studies tot en met registratie en introductie op de markt normaal gesproken 10 tot 15 jaar in beslag neemt. Deze vaccins vallen onder de reguliere medicijnwetgeving als het gaat om studies en registratie.

Toekomst

Er kleven meer problemen aan het werken met genetisch gemodificeerde, eetbare vaccins. Bij de productie moet er bijvoorbeeld gezorgd worden dat de planten niet kruisen met wilde soorten. Genetisch gemodificeerd voedsel zal, vooral in Europa, continu op weerstand stuiten.

Beperkte risico's

Uitkruisen is volgens Florack geen gevaar van dergelijke vaccinaties. Tenzij je bedoelt dat productie in transgenen en groei in open veld kunnen leiden tot de verspreiding van stuifmeel. Dat laatste hangt uiteraard af van gewas en vele andere factoren. Fysieke inperking, kweek in kassen, etc. kan hier veel potentiële problemen voorkomen en het is een groeiende trend om hier het zekere voor het onzekere te nemen.

Bacteriën als carrier

Er zijn volgens Dion Florack grote verwachtingen voor orale vaccins gezien de inzet en roep van WHO voor verdere ontwikkeling van de biotechnologie. Er is een redelijk aantal verschillende vaccins in een of ander stadium van ontwikkeling in planten en niet alleen in planten. Ook andere voor consumptie geschikte gastheren zoals melkzuurbacteriën worden onderzocht voor dit soort toepassingen. Inmiddels worden ook de patiëntenverenigingen via overkoepelende organisaties van deze nieuwe technologie op de hoogte gebracht.

Tip-a-friend