Aanvallende miltvuur

Anthrax onderscheidt zich in de galerij van bioterreurziekten van de schurken: de bacteriesporen die het veroorzaken zijn relatief gemakkelijk te verkrijgen, in massa te produceren en te verspreiden. Ze zijn buitengewoon dodelijk bij inademing, en antibioticaresistente stammen zijn gemakkelijk te maken. Bovendien is de moderne geneeskunde, zoals de vijf sterfgevallen door een postaanval in 2001 grimmig hebben aangetoond, machteloos tegen antrax in een laat stadium, waarbij bacteriële toxines dodelijke bloedvergiftiging en orgaanschade veroorzaken.

Biologische wapens zijn de grootste bedreiging voor de nationale veiligheid waarmee de natie wordt geconfronteerd, zegt Tara O'Toole, directeur van het Center for Civilian Biodefense Strategies aan de Johns Hopkins University. Miltvuur, voegt ze eraan toe, is een veel serieuzere bedreiging dan pokken. Ik denk dat het veel gemakkelijker is om je voor te stellen dat terroristen de bug, de technologie en de verspreiding van miltvuur te pakken krijgen dan dit alles met pokken te doen.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2003

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Maar tegen deze realiteit in, is er aanzienlijke vooruitgang op komst. Een groot aantal snel opkomende benaderingen belooft levens te redden bij toekomstige miltvuuraanvallen, zowel op het slagveld als aan het thuisfront. Nieuwe behandelingen die de bacterie doden- Bacillus anthracis - en het deactiveren van de dodelijke gifstoffen die het produceert, zou binnen een jaar of twee beschikbaar moeten komen. En er zijn betere vaccins op komst om het 18 maanden durende vaccinatieregime te vervangen dat al standaard is voor honderdduizenden militairen.

De eerste missie: het bestrijden van antibioticaresistentie. Anacor Pharmaceuticals in Palo Alto, CA, ontwikkelt een nieuwe klasse antibiotica die een enzym blokkeert, bepaalde bacteriën, waaronder Bacillus anthracis - hun DNA moeten repliceren. Hoewel het verschil tussen deze aanpak en de manier waarop sommige bestaande antibiotica werken subtiel is, is het significant genoeg om de moeilijkheid [voor terroristen] met een orde van grootte te vergroten, zegt David Perry, CEO van Anacor. Dat komt omdat elke nieuwe aanval met antibiotica het minder waarschijnlijk maakt dat de insecten de middelen hebben ontwikkeld om te ontsnappen of dat schurkenstaten of terroristen het juiste type resistentie hebben ontwikkeld, zegt hij. Anacor, dat vorig jaar een subsidie ​​van $ 21,6 miljoen van het Amerikaanse ministerie van Defensie won om nieuwe verbindingen te ontwikkelen, is al begonnen met dierproeven en verwacht binnen drie jaar medicijnen voor menselijke proeven te hebben.

Een andere antibioticumbenadering zet een virus tegen miltvuur. Microbioloog Vincent Fischetti van de Rockefeller University identificeerde een enzym van een virus dat alleen miltvuur veroorzakende en nauw verwante bacteriën infecteert. In reageerbuisexperimenten doodt het enzym ongeveer honderd miljoen bacteriën in twee minuten of minder. Het boort een gat in de celwand en de organismen exploderen, zegt Fischetti. Hij voegt eraan toe dat de behandeling de kracht van bestaande antibiotica tegen miltvuur moet versterken en resistente bacteriestammen moet doden. Zijn groep doet momenteel dierproeven om het enzym verder te testen.

Dergelijke superantibiotica kunnen een cruciale rol spelen als een miltvuuraanval een antibioticaresistente stam gebruikt. Maar wat het meest dringend nodig is, is een behandeling om de krachtige gifstoffen die worden geproduceerd door Bacillus anthracis . Deze toxines vallen de cellen van de geïnfecteerden aan; in feite geloven onderzoekers dat ze de vijf miltvuurslachtoffers in 2001 hebben gedood, ondanks de behandeling van de patiënten met krachtige antibiotica. Experimentele miltvuurinfecties bij apen laten zien dat er geen terugkeer meer mogelijk is, zegt Michael Mourez, die als postdoc in het laboratorium van biochemicus R. John Collier aan de Harvard Medical School miltvuurtoxine bestudeerde. Je kunt het dier behandelen en de bacteriën verwijderen, en toch zal de ziekte de dood tegemoet gaan.

De groep van Collier heeft verschillende moleculen ontwikkeld die dieren effectief beschermen tegen de toxines. Ratten sterven doorgaans binnen 90 minuten nadat ze zijn geïnjecteerd met miltvuurtoxine. Als de knaagdieren echter een van deze tegengiffen krijgen, overleven ze. Zelfs vóór de aanslagen van 2001 had Collier PharmAthene opgericht, een in Potomac, MD gevestigd bedrijf, om zo'n tegengif te ontwikkelen tot een medicijn. De behandeling die het bedrijf aan het testen is, is een gemuteerde versie van een van de eiwitten waaruit het toxine bestaat; het bindt zich aan de andere componenten om de vorming van actief toxine te voorkomen. Dit eiwit kan zowel als vaccin als medicijn werken. Als de testen goed verlopen, verwacht Collier dat de behandeling volgend jaar in beperkte hoeveelheden beschikbaar zal zijn.

Dat is een optimistisch tijdschema: de ontwikkeling van geneesmiddelen duurt doorgaans 10 jaar. Maar Collier zou zijn doel heel goed kunnen bereiken, omdat de Amerikaanse Food and Drug Administration vorig jaar is overgegaan tot het versnellen van de goedkeuring van behandelingen die de bereidheid van het land om te reageren op bioterrorisme verbeteren. In plaats van de gebruikelijke uitgebreide preklinische dierproeven en driefasige proeven bij mensen te ondergaan om de veiligheid en werkzaamheid van geneesmiddelen vast te stellen, hoeven behandelingen zoals die van Anacor, Fischetti en PharmAthene alleen de effectiviteit in twee verschillende diermodellen en veiligheid in één proef bij mensen aan te tonen.

Verbeterde vaccins zijn ook van cruciaal belang. De huidige miltvuurvaccins zijn veilig en effectief, maar voor volledige bescherming hebben de ontvangers zes doses nodig gedurende 18 maanden, een vertraging die kostbaar kan zijn voor militaire troepen, die de belangrijkste begunstigden van nieuwe vaccins zullen zijn. Maar dankzij snelwerkende vaccins kunnen burgers na een aanval ook in besmette gebieden wonen of werken. De miltvuurspore is moeilijk te vernietigen: zelfs nu blijft de postfaciliteit in Washington, DC, die in 2001 twee besmette brieven behandelde, stilgelegd.

In een poging om zowel het aantal doses als de tijd die nodig is om mensen te beschermen tegen miltvuur te verminderen, hebben onderzoekers van Frederick, MD-gebaseerd DynPort Vaccine en Avant Immunotherapeutics in Needham, MA, een vaccin ontwikkeld waarvan ze hopen dat het sneller beschermende antilichamen zal induceren. Het huidige vaccin is in feite een soep van bacteriële celdelen; het nieuwe vaccin bevat alleen beschermend antigeen, dezelfde toxine-subeenheid waarop de behandeling van Collier is gebaseerd. Deze specificiteit zou bijwerkingen moeten helpen voorkomen en tegelijkertijd de immuunrespons van het lichaam versnellen. Klinische proeven begonnen in oktober 2002.

Avant is van plan nog verder te gaan. Het heeft onlangs een overheidsopdracht gekregen om een ​​oraal vaccin met een enkele dosis te maken dat zowel miltvuur als pest zal beschermen, een door vlooien overgedragen bacteriële ziekte die ook een biologisch wapen zou kunnen zijn. Gecontracteerd via DynPort van het Joint Vaccine Acquisition Program van het ministerie van Defensie, kunnen de kosten van het project over een periode van twee jaar meer dan $ 8 miljoen bedragen. Dit is niet alleen een onderzoeksidee, zegt Una S. Ryan, president en CEO van Avant. Het is vrij goed langs de ontwikkelingslijn.

Om dit vaccin te gaan maken, hebben de wetenschappers van Avant ziekteverwekkende genen uit cholera- en salmonellabacteriën verwijderd. Ze zijn van plan genen in te voegen die coderen voor eiwitten die worden gemaakt door miltvuur- en pestveroorzakende bacteriën. De resulterende eiwitten zouden het lichaam ertoe moeten aanzetten om ziektebestrijdende antilichamen te produceren. Je krijgt bescherming tegen cholera, miltvuur en pest met één slok, zegt Ryan. Volgens de plannen van Avant moet binnen twee jaar met menselijke tests van dit vaccin worden begonnen, voegt ze eraan toe.

Sterker nog, effectievere vaccins en behandelingen voor miltvuur zullen niet de enige vruchten zijn van de huidige golf van bioterreuronderzoek. De nieuwe antibiotica van Anacor zouden bijvoorbeeld niet alleen moeten werken tegen miltvuur en andere biologische wapens, maar ook tegen veelvoorkomende ziekten als longontsteking en bacteriële meningitis en stafylokokbesmettingen. Al dit geld zal niet alleen nuttig zijn voor biowarfare-organismen, zegt Fischetti. Het wordt een echte schot in de arm voor hoe we omgaan met infectieziekten. Maar zelfs zonder dergelijke medische meevallers zullen deze nieuwe behandelingen voor miltvuur helpen bij het opbouwen van de broodnodige verdediging tegen deze grote bioterreurdreiging.

zich verstoppen