Naar de content

Vaccinontwikkeling in crisistijd

Een persoon krijgt een BCG-vaccinatie tegen tuberculose.
Een persoon krijgt een BCG-vaccinatie tegen tuberculose.
Flickr.com, Government of Prince Edward Island via CC BY-NC-ND 2.0

Sinds de uitbraak van SARS-CoV-2 zoeken bedrijven wereldwijd koortsachtig naar een vaccin dat beschermt tegen dit virus. In crisistijd verloopt vaccinontwikkeling anders dan normaal. Viroloog Hanneke Schuitemaker: ‘We gaan alvast beginnen met de productie van een vaccin, terwijl we nog niet zeker weten of het werkt.’

26 maart 2020
Updates

30 maart 2020 – Er is een sterke kandidaat voor een werkend vaccin tegen het coronavirus gevonden.

27 juli 2020 – Start van de eerste klinische tests bij gezonde volwassenen.

In een normale situatie zou ik Hanneke Schuitemaker, viroloog en hoofd van de afdeling virale vaccinontwikkeling bij Janssen Vaccines, persoonlijk opzoeken in het laboratorium in Leiden. Vanwege alle maatregelen rondom de uitbraak van het coronavirus, spreek ik haar via Skype. Sinds half januari is haar team druk doende om een vaccin tegen het nieuwe coronavirus (SARS-CoV-2) te ontwikkelen. Dat gaat in deze crisistijd iets anders dan normaal.

SARS-CoV-2 zichtbaar gemaakt onder een elektronenmicroscoop. De uitsteeksels aan de bolletjes zijn het spijkereiwit, of S-eiwit.

 Flickr.com, NIAID via CC BY 2.0

Spijkereiwit als doelwit

“Normaal gesproken nemen we ruim de tijd om te bekijken welke ziektes een hoge behoefte hebben aan een vaccin en welk eiwit we het beste kunnen gebruiken om een zo sterk mogelijke immuunrespons op te wekken”, vertelt ze. “Daar was nu geen tijd voor. Op het moment dat de eerste berichten vanuit China binnen druppelden, wisten we gelijk dat dit belangrijk was. Op 12 januari kwam de genetische sequentie van het virus online. Een dag later zijn we hier in ons laboratorium mee aan de slag gegaan.”

Het vaccin moest vanaf nul worden ontwikkeld, maar voorkennis was er wel. SARS-CoV-2 bleek grote gelijkenissen te vertonen met het eerste SARS-virus, dat in 2003 zorgde voor een uitbraak in Azië. “De virussen hebben een vergelijkbaar oppervlakte-eiwit, het spijkereiwit of S-eiwit”, legt Schuitemaker uit. “Beide virussen gebruiken dit eiwit om onze cellen binnen te kunnen dringen. Daarmee is het dus een aannemelijk doelwit voor een vaccin.”

Kandidaatvaccin

Janssen Vaccines werkt met een methode die eerder is gebruikt bij het ontwikkelen van vaccins tegen bijvoorbeeld hiv en ebola. Die methode gaat uit van genetisch veranderde verkoudheidsvirussen. Virussen bevatten, net als menselijke cellen, genetisch materiaal dat codeert voor alle onderdelen die geproduceerd moeten worden. “Onderzoekers maken het verkoudheidsvirus onschuldig door een belangrijk deel van het genetisch materiaal te verwijderen. Op die lege plek stoppen ze dan een stukje genetisch materiaal van een ander virus, in dit geval dus SARS-CoV-2”, vertelt Schuitemaker. Het resultaat is een verkoudheidsvirus dat niet zorgt voor ziekte, maar wel stukjes van het coronavirus aan het afweersysteem laat zien.

“Welke stukjes dat zijn, kun je zelf kiezen”, gaat de viroloog verder. “Wij kozen voor genetisch materiaal van het S-eiwit. Maar dan ben je er nog niet. Want welk deel heb je nodig voor een goede respons? Het hele S-eiwit of slechts een deel daarvan? En welk deel dan? Om die vragen te kunnen beantwoorden, ontwierpen we allerlei verschillende constructen. Die zijn in de afgelopen weken, in samenwerking met Beth Israel Deaconess Medical Centre (Harvard Medical School) getest. We hebben onder andere bekeken of de constructen goed groeien en of ze een afweerreactie opwekken. We zijn nu bezig de laatste preklinische data te verzamelen. Eind maart beslissen we welk van de constructen het meest geschikt is als kandidaatvaccin.”

Professor Hanneke Schuitemaker (rechts van het midden) overlegt met haar collega’s over de aanpak van vaccinontwikkeling.

 Janssen Vaccines & Prevention B.V.

Productie op grote schaal

De onderzoekstijd tot aan een kandidaatvaccin is normaal gesproken één tot anderhalf jaar. In Leiden hebben ze er nu twee maanden over gedaan, maar het kan nog sneller. Half maart meldde het Amerikaanse bedrijf Moderna al dat het kon starten met klinische tests op menselijke vrijwilligers. Schuitemaker: “Daar zijn we heel blij mee. Het is van belang dat er een vaccin komt en wie dat dan maakt, doet er niet zoveel toe. Wij lopen inderdaad iets achter, maar ik denk dat we een enorm voordeel hebben bij de tweede slag; het op grote schaal produceren van het vaccin.”

Dat is namelijk niet zo eenvoudig. Om grootschalige productie op gang te krijgen, laten onderzoekers het aangepaste verkoudheidsvirus groeien in cellen. “Wij hebben op dit gebied al ervaring opgedaan met ons ebolavaccin”, legt Schuitemaker uit. “We maken gebruik van een humane cellijn, PER.C6, afkomstig van embryonale retina-epitheelcellen. Die cellen zijn in staat om heel dicht op elkaar te groeien en raken makkelijk geïnfecteerd met het verkoudheidsvirus. Er zijn dus veel geïnfecteerde cellen per milliliter, waardoor we met een klein volume toch veel product kunnen maken.” Uit een bioreactor van 20 liter kwamen in eerder onderzoek 180 duizend doses ebolavaccin. Inmiddels staat er in de productiefaciliteit van Janssen Vaccines een bioreactor van 1000 liter, waar naar schatting 300 miljoen doses vaccin per jaar uit kunnen komen.

“We gaan in de komende maanden alvast beginnen met de productie van het vaccin. Dat gaat nu een stuk sneller dan eerst, omdat we niet hoeven te wachten tot de cellen goed groeien. We hebben nog een grote hoeveelheid cellen in de vriezer die we nu kunnen gebruiken en die we gelijk met het verkoudheidsvirus kunnen infecteren. Vaccinontwikkeling en -productie lopen dan dus parallel. Daarmee nemen we een risico, want het zou natuurlijk kunnen dat we iets maken dat helemaal niet werkt. Aan de andere kant, als het wel werkt, kunnen we het daarna hopelijk ook snel inzetten.”

Urgentie

Of het vaccin beschikbaar komt voordat deze uitbraak onder controle is, is moeilijk te zeggen. Volgens Schuitemaker is dat helemaal afhankelijk van hoe de uitbraak van het coronavirus zich ontwikkelt. Neemt de verspreiding van het virus af bij hogere temperaturen, net zoals het griepvirus en verkoudheidsvirussen? Hebben we dan te maken met een seizoensvirus dat volgend jaar terug komt? Hoe ziek worden mensen er dan nog van en in hoeverre bouwen mensen op een natuurlijke manier immuniteit op tegen dit virus?

Hoewel het drukke tijden zijn voor de vaccinontwikkeling, werkt een deel van het personeel niet in het laboratorium maar vanuit huis.

 Janssen Vaccines & Prevention B.V.

Op dit moment zijn de autoriteiten enorm proactief, merkt de viroloog. “Vragen worden snel beantwoord en het is vrij makkelijk om extra overleg in te plannen. Ik maak me wel een beetje zorgen over hoe dat straks gaat, als de urgentie voorbij is. Heeft vaccinontwikkeling tegen SARS dan nog steeds prioriteit of raakt het op de achtergrond?”

Praktische problemen

In het laboratorium spelen een aantal praktische problemen die het vaccinonderzoek belemmeren. “We werken samen met een Amerikaanse groep, maar omdat het vliegverkeer nu grotendeels stilligt, is het niet eenvoudig om snel kennis en producten uit te wisselen. Bovendien komen veel grondstoffen uit Amerika en China. We merken nu gelukkig dat ze in China langzaam weer online gaan.”

En hoewel er enorm veel werk is, is niet iedereen in het laboratorium op zijn post. Een deel van het personeel zit thuis en komt pas in actie op het moment dat de teams op de werkvloer uitvallen. Schuitemaker is zelf ook al een tijdje niet meer naar het lab geweest. Ze werkt vanuit huis. “Ik wil de onderzoekers die zo hard bezig zijn niet voor de voeten lopen”, zegt ze. “In een crisis zoals deze merken we heel duidelijk hoe sterk de focus is en hoe toegewijd mensen zijn.”

ReactiesReageer