De Vaccins
Welk soorten vaccins zijn er (door @Holk)
Mij was gevraagd om een stukje te schrijven over de diverse soorten vaccins die er momenteel in ontwikkeling zijn voor SARS-Cov2. Ik heb jarenlang gewerkt met de vectoren die gebruikt worden door AstraZenica / Oxford (AZ) en Jansen&Jansen (JNJ), dus ik zal me daar op concentreren. Disclaimer vooraf; ik heb niets te maken gehad met de ontwikkeling van dit vaccin, werk niet of heb niet gewerkt voor beide partijen, geen aandelen en geen belangen.Zowel AZ als JNJ maken gebruik van in de basis hetzelfde platform. Het verschil tussen deze twee fabrikanten is het gebruik van het soort virus en de cellen waarop ze deze virussen produceren. AZ gebruikt een virus wat van een chimpansee is geisoleerd, JNJ een humane variant. AZ gebruikt HEK293 cellen, JNJ gebruikt hun ‘eigen’ Per.C6 cellen. Welke methode ze gebruiken voor de isolatie, zuivering en verdere stappen zijn mij niet in detail bekent, zal ik ook niets over zeggen.
Maar wat gebruiken ze dan? Ze gebruiken een zogenaamde adenovirale vector. Dit is een virus, een adenovirus, waar een deel uit gehaald is (wat het effectief een “vehicle”, oftewel een “vector” maakt) en in dat deel zit het stuk uit SARS-Cov2 wat voor het Spike eiwit codeert. Uitleg; een adenovirus is een voor mensen onschadelijk virus, het veroorzaakt een zogenaamd ‘verkoudheidje’ en bijna iedereen is in z’n leven wel eens geinfecteerd geraakt met zo’n virus. Er zijn heel veel soorten adenovirussen, waar er sommige veel voorkomen en andere minder vaak, maar voor deze uitleg houden we ons bij type 5, 26 en de chimpansee versie. Deze getallen slaan op het serotype welke bepaald word door de ‘Fiber’, de manier waarop het virus aan een cel kan binden (zoals Spike dat is voor SARS-Cov2)
:fill(white):strip_exif()/f/image/BBsux9LiZjjQeHy1Cv6lZ2ig.png?f=user_large)
Dit virus bevat een DNA genoom en uit dat genoom kun je een stuk halen, het zogenaamde ‘E1 gen’, E staat voor early, dit is het eerste gen wat het wild-type virus gebruikt na infectie in een cel. Zonder dit gen kan een adenovirus niets meer. Het kan niet meer delen, de rest van z’n genen doen het bijna ook niet meer, dit virus is nu replicatie-deficient. Op de plek van dit E1-gen kun je nu iets zetten wat je zelf wil, zoals in dit geval het SARS-Cov2 Spike gen. Als je een virus maakt met dit gen op de plek van E1 kun je, na infectie van je doelcellen, dit eiwit laten maken, zonder dat je vector kan delen en andere cellen kan infecteren, want het is replicatie-deficient. Nu hebben we een adenovirale vector die ons gen (SARS-Cov2 spike) tot expressie brengt, de basis van het vaccin. Dit eiwit wordt door de cel weer aangeboden aan je immuunsysteem (zoals alle eiwitten die een cel maakt) en na herkenning kan een immuunrespons worden opgewekt. Voor de volledigheid; vaak is ook E3 weggehaald, dit om meer ruimte te maken
Hoe maakt je nou die vectoren, want het E1-gen is weg en deze vectoren kunnen zich niet meer delen. Daar komen de cellen bij kijken. Zowel HEK293 en Per.C6 zijn speciale productiecellen die dat adenovirus E1-gen in zich hebben. Dit eiwit zal dus worden ‘gecomplementeerd’ tijdens de productie waardoor je wel vermenigvuldiging krijgt van je vector genoom in deze cellen. Dit kun je opschalen en uiteindelijk je vector isoleren en zuiveren. Deze gezuiverde batch bestaat dus uit de vectoren die in cellen waar dit E1-gen niet zit (lees; je lichaams eigen cellen op de plek waar je de injectie krijgt), niet kan delen. JNJ gebruikt de Per.C6 cellen vanwege patenten, HEK293 hebben die niet. Het Russische ‘Sputnik V’ vaccin of het Chinese vaccin is op deze laatste cellijn geproduceerd.
Zoals gezegd maakt AZ gebruik van een chimpansee versie (AZD1222 / ChAdOx1 nCoV-19). Dit doen ze vooral omdat mensen over het algemeen niet in aanraking zijn gekomen met deze versie. Dat zorgt ervoor dat je lichaam ook deze vector als lichaamsvreemd ziet, maar niet heel snel een reactie kan opzetten zodat de vector de doelcellen in je armspier kan infecteren en het Spike eiwit aan kan maken. Omdat de E1 van een humane adenovirus en die van een chimpansee adenovirus ‘geconserveerd’ zijn, kunnen ze de HEK293 cellen gebruiken.
JNJ gebruikt humane adenovirus type 26 (JNJ-78436735 / Ad26COVS1), een voor mensen vrij zeldzame versie vanwege hetzelfde principe; je lichaam gaat niet heel snel je vector neutraliseren en dat geeft genoeg tijd om de doelcellen te infecteren en je Spike aan te maken. De Russische en Chinese vaccins zijn van het type 5, deze is heel gangbaar, je lichaam zal deze sneller herkennen en opruimen waardoor het effect van de vaccinatie lager kan zijn.
Wat zijn nou de voordelen van het gebruik van dit soort vectoren. Allereerst kun je ze in hele grote hoeveelheden maken, de cellen kun je in suspensie laten groeien en als je een miljard cellen neemt die elk een 1000-tal virus deeltjes laat maken, dan gaat het hard. Een productiestap kost een dag of 2 a 3 dus elke week kun je met 1 vat waar 1 miljard cellen in zitten 1 biljoen deeltjes maken. Dit kun je vrij gemakkelijk opschalen, zeker bij fabrikanten die ervaring hebben met deze productiemethodes zoals JJ. Na zuivering kun je de hoeveelheid virusdeeltjes meten (diverse methodes voor) en de hoeveelheid heel goed afwegen per shot. Je kunt de deeltjes ook vriesdrogen, daardoor kun je ze heel lang bewaren zonder dat je dit bij -80°C hoeft te doen. Dit zorgt ervoor dat er al batches gemaakt kunnen worden ver voordat het vaccin door alle klinishce fases is gegaan en op de markt mag komen
Er zijn natuurlijk ook wat nadelen, de immunitiet van de ontvanger voor een bepaalde type adenovirus kan negatief werken op de werkzaamheid van het vaccin. Ben je seropositief voor type 26 dan kan de effectiviteit van het JNJ vaccin voor jou minder worden. Ook zal herhaaldelijk vaccineren misschien minder efficient worden, mocht je elk jaar een shot nodig hebben. Deze types 26, 5 kunnen aangepast worden in een later stadium, maar momenteel gaat bij JJ alles op 26. De bijwerkingen van deze injecties zijn ook wat meer aanwezig, meer dan de helft van de deelnemers in de trials melden bijwerkingen. Maar dan hebben we het over hoofdpijn, koorts, spierpijn etc. Je injecteert wel een grote hoeveelheid virus in je spier, dat vind je lichaam inherent niet leuk en gaat daar wat aan doen, zoals koorts. Erge bijwerkingen zijn er nog niet gerapporteerd. Op de lange termijn is er nog niets bekent, maar zoals ik dit bericht al begon; het adenovirus zelf is voor de mens onschadelijk, waarom zou een versie welke niet kan delen dit wel zijn..
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7591699/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3138857/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7445431/
Naast de virale vectoren, is er een tweede klasse van vaccins die momenteel op het punt staan van goedkeuring, de mRNA vaccins. Deze type vaccins worden voornamelijk door Pfizer (in samenwerking met BioNTech) en Moderna geproduceerd. Deze mRNA vaccins gebruiken geen virus om het genetische materiaal in de doelcellen te krijgen maar een nanopartikel en in plaats van een DNA genoom gebruiken ze messenger RNA (mRNA)
Allereest het centrale dogma in de biologie:
DNA -> RNA -> eiwit
Elke cel bevat veel DNA, deze bevatten genen. Deze genen coderen voor eiwitten. De manier waarop de cel van DNA naar eiwit gaat is via RNA, een enkelstrengs kopie van het DNA. Nadat er stukken uit zijn gehaald die niet voor de juiste codering zorgen (dmv splicing) ontstaat messenger RNA, mRNA. Dit mRNA gaat de kern uit en wordt daar door ribosomen vertaald in een keten van aminozuren, welke op hun beurt het eiwit vormen. Het idee is dus dat de DNA RNA stap overgeslagen wordt en direct een mRNA aangeboden wordt in de doelcellen. Alvast een voordeel; dit zorgt er dus voor dat er geen genetisch materiaal van buiten in je kern komt en dus geen modificatie kan veroorzaken.
Dit mRNA is synthetisch gemaakt en bevat een aantal mutaties waardoor het eiwit wat ervan afgelezen kan worden, een bepaalde vorm aanneemt wat de ‘natuurlijke context’ maakt. Dit eiwit zal dan een immuunreactie veroorzaken voor iets wat ook op SARS-Cov2 voorkomt. Zonder deze mutaties bestaat de kans dat het immuunsysteem niet de juiste antilichamen aanmaakt. Beide fabrikanten werken met deze gemuteerde versie van de code voor hun mRNA.
Dit mRNA wordt vervolgens verpakt in een lipid laag, een vettige laag die kan fuseren met cellen, die dezelfde vettige substanties bevatten. Na binnenkomst zal het mRNA opgepikt worden en afgelezen worden. Deze vettige bolletjes maken ze door ze te mengen met het mRNA, ultrasoon geluid er door te jagen en door de trilling vormen zich deze bolletjes in een waterige oplossing.
Deze vorm van vaccin is nog vrij nieuw, Moderna is een jong bedrijf met weinig ervaring op de markt van de kliniek, maar desondanks is de techniek van nanopartikels niet nieuw. Ze kunnen goed opschalen en het product is relatief makkelijk te bewaren, want -80°C vriezers zijn er voldoende en anders bestaat er droogijs. Maar, eenmaal ontdooit zal het product sneller z’n stabiliteit verliezen omdat de bolletjes met elkaar gaan fuseren.
:no_upscale():strip_icc():fill(white):strip_exif()/f/image/BjXZ6WD2rNISdkKe4pzH4gT0.jpg?f=user_large)
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2022483
Voortgang en verwachting
De status van de verschillende vaccins::fill(white):strip_exif()/f/image/LvcyCTk79TCVrpWFOzfmVkVC.png?f=user_large)
En de hoeveelheden die voor Nederland bestemd zijn:
:fill(white):strip_exif()/f/image/enN8UTOFO2ZesxsPCG7Wl6Hh.png?f=user_large)
Verdere details (incl laatste updates): https://vac-lshtm.shinyapps.io/ncov_vaccine_landscape/ en https://www.nytimes.com/i...irus-vaccine-tracker.html
Vaccinatie strategie
Er zijn 3 scenario's uitgewerkt door de gezondheidsraad,Verminderen (ernstige) ziekte en sterfte als gevolg van COVID-19
Bij schaarste van vaccins is het gebruikelijk om eerste ernstige ziekte en sterfgevallen terug te dringen. Dat betekent dus dat je voorrang geeft aan kwetsbare groepen (zoals ouderen en mensen met onderliggend lijden).Terugdringen van verspreiding van SARS-CoV-2
Als vaccins ook helpen in het terugdringen van verspreiding (en dat is nog onduidelijk), dan kun je ook de groep vaccineren die het meest bijdraagt aan die verspreiding (bijvoorbeeld mensen tussen de 20 en 40 jaar oud).Voorkomen van maatschappelijke ontwrichting
Als maatschappelijke ontwrichting door uitval van zorg, politie of onderwijs reëel is, dan kan je eerst de groepen vaccineren die daar het belangrijkst in zijn.Op basis van wat er nu bekend is, lijkt scenario 1 het meest waarschijnlijke scenario, waarin eerst oudere mensen en met mensen met ernstige aandoeningen gevaccineerd worden, of hun omgeving als zij zelf niet gevaccineerd kunnen worden. Vervolgens bijvoorbeeld zorgmedewerkers met patiëntcontact.
De scenario's schematisch:
:fill(white):strip_exif()/f/image/wdFDAXqdDQsACQ1vBKy4ULfq.png?f=user_large)
Wil je helpen met de TS of heb je opmerkingen? Stuur me een DM!
[ Voor 22% gewijzigd door ZieMaar! op 23-11-2020 18:00 ]