211service.com
Op weg naar een universeel griepvaccin
De eerste doses H1N1-griepvaccin (varkensgriep) zullen in de komende weken – zeven maanden nadat de virusstam voor het eerst werd geïdentificeerd, naar ziekenhuizen in het hele land worden verzonden. Deze vaccindoses zullen ofwel geïnactiveerde of verzwakte levende virussen gebruiken om immuniteit aan te wakkeren - een benadering die kan mislukken als een van de levende virussen sterk genoeg is om te repliceren, of als de geïnactiveerde virussen zijn gedood buiten alle immuunherkenning.
Een biomedisch bedrijf werkt aan een volledige revolutie in de manier waarop vaccins worden geproduceerd en toegepast. Als Inovio Directeur Joseph Kim tijdens de EmTech@MIT 2009-conferentie op woensdag zal beschrijven, ontwikkelt de groep een vaccinatie die op een dag kan beschermen tegen alle griepstammen tegelijk - inclusief vogel- en varkensgriep - in één keer. De eerste menselijke proeven zullen volgend jaar beginnen.
Het griepvirus slaagt erin om ons immuunsysteem jaar na jaar tijdelijk te ontwijken omdat het zo snel muteert. Om de meest virulente stammen te bestrijden wanneer ze opduiken, moeten onderzoekers het vaccin elk jaar veranderen. Tegenwoordig worden de meeste griepvaccins gekweekt in kippeneieren, een proces dat zes maanden of langer duurt, en ze beschermen slechts tegen een paar griepstammen - welke volgens experts ook zullen circuleren tijdens het volgende griepseizoen.
Inovio hoopt dit moeizame proces te kunnen ruilen voor een proces waarbij gebruik wordt gemaakt van een op DNA gebaseerd vaccin. Met deze benadering worden kleine stukjes DNA die in elk menselijk griepvirus worden aangetroffen, zo ontworpen dat ze door cellen worden opgenomen, waardoor de cellen worden aangezet om antilichamen te produceren tegen verschillende stammen van virale indringers om de juiste immuunrespons op gang te brengen.
We vonden dat het tijd was voor verandering. Het is een zeer verouderd systeem om te raden tegen welke spanningen de samenleving moet worden beschermd voor de komende herfst, met zeer weinig ruimte voor fouten, zegt Kim, die ook een TR35 Young Innovator uit 2002 is. We accepteren dat niet voor enig ander vaccinprotocol. U verandert het mazelen-bof-rubellavaccin niet elk jaar.
DNA-vaccins kunnen snel worden aangepast, zijn goedkoop te produceren en hebben een veel langere houdbaarheid dan traditionele vaccins. Maar ze hebben één groot nadeel: typische injecties resulteren in zeer weinig DNA dat door cellen wordt opgenomen. Inovio werkt aan dat probleem door vaccins te combineren met een techniek genaamd elektroporatie, die direct na injectie een kleine elektrische schok afgeeft. De schok verstoort tijdelijk de celmembranen en verbetert de DNA-opname.
Om de DNA-vaccins te maken, gebruikt Inovio een platform dat het SynCon noemt, een afkorting voor synthetisch construct. Met behulp van genetische gegevens en complexe algoritmen heeft het bedrijf een proces ontwikkeld voor het ontwerpen van consensusgenen - synthetische genen die voldoende lijken op componenten van verschillende virussen, en een immuunrespons opwekken die breed genoeg is om verschillende stammen van dezelfde ziekte te bestrijden. Het systeem van Inovio identificeert de aminozuren die het vaakst aanwezig zijn in elke positie van enkele van de belangrijkste genen van het virus, en koppelt deze vervolgens aan elkaar om een antigeen te creëren dat immuniteit tegen een virus induceert met een van deze genen.
Voor mij is het een prachtige vooruitgang, zegt Tom Edgington , een immunoloog en emeritus hoogleraar aan het Scripps Research Institute in San Diego. Met DNA-vaccins is het geen probleem om daar ergens een levend deeltje te hebben. Je kunt heel grote hoeveelheden DNA maken en jarenlang bewaren, en je hoeft niet elk jaar een half miljoen eitjes te besmetten.
De H in H1N1 staat voor hemagglutinine, het buitenste eiwit van het virus en een eiwit waar het menselijke immuunsysteem op reageert. Er zijn 15 bekende versies van het eiwit, waarvan er slechts vijf specifiek zijn voor menselijke ziekten. Dus door zich op deze hemagglutinine-eiwitten te richten, zou het systeem van Inovio, althans in theorie, niet alleen effectief moeten zijn voor seizoensgriep, maar ook voor vogelgriep (H5N1) en varkensgriep (H1N1). Er is niets magisch aan varkens H1N1 versus seizoensgriep, zegt Kim. Het is gewoon een afwijking van waar je lichaam aan is blootgesteld, en het ziet er anders genoeg uit voor het immuunsysteem om het te ontwijken.
Bij dierproeven lijkt dit zeker het geval te zijn. Het bedrijf heeft de H1-component van het vaccin getest bij muizen die besmet waren met de virulente, epidemie veroorzakende 1918-versie van het H1N1-virus. Het vaccin verhinderde alle zichtbare symptomen bij geënte muizen, terwijl alle niet-gevaccineerde muizen stierven.
Natuurlijk kan het moeilijk zijn om zoiets nieuw als een elektroporatievaccin op grote schaal te gebruiken, vooral omdat het zijn eigen technologie vereist, die momenteel duur is. Als je elektroporatie moet doen, kan dat mogelijk moeilijk zijn om te implementeren, zeker moeilijker dan iets in iemands neus spuiten, zegt Greg Polen , directeur van de Vaccine Research Group van de Mayo Clinic, in Rochester, MN. (Dit is hoe levende, verzwakte virusgriepvaccins momenteel worden toegediend; geïnactiveerde virusvaccins worden gegeven met de klassieke naald en spuit.)
Wat het vaccin zelf betreft, zijn de meeste experts het erover eens. Het idee is een heel goed idee, de behoefte is groot, en elk bedrijf dat hier een deuk in zou maken, zou zeker een winnaar zijn, zegt viroloog Peter Palese , hoofd van de afdeling microbiologie van de Mount Sinai School of Medicine, in New York City. Maar hoewel de dierstudies van het bedrijf een verbetering zijn ten opzichte van eerdere DNA-vaccinatieresultaten, merkt hij op dat het bewijs van de pudding in proeven bij mensen zal liggen.
Inovio heeft zijn H1- en H5-componenten bij dieren getest en de groep hoopt begin 2010 met menselijke proeven van de H5-component te beginnen. H1-tests lopen volgens hen slechts een korte afstand achter. We denken dat het waarschijnlijk twee schoten zou kosten, een maand uit elkaar, en dan een booster om de vijf jaar, zegt Kim.
Inovio beperkt zich ook niet tot griep. Het heeft een hiv-vaccin in ontwikkeling en werkt ook aan vaccins voor ziekten die in ontwikkelingslanden een groter probleem vormen: malaria en dengue staan bovenaan de lijst. In tegenstelling tot de markt voor griepvaccins van $ 20 miljard, zijn dergelijke vaccins veelbelovend, maar zullen ze zichzelf nooit terugbetalen, zegt Tom Edgington van Scripps. Het is een lange weg naar iets dat het publiek helpt en de wereld verandert.