De uitvinding van Covid-19-vaccins zal worden herinnerd als een medische mijlpaal. Maar wetenschappers zoeken ondertussen ook een vaccin dat tegen alle coronavirussen zou kunnen werken. Onderzoekers beginnen prototypes te ontwikkelen van wat een pancoronavirusvaccin heet. En de eerste resultaten ogen veelbelovend.

Eric Topol, hoogleraar moleculaire geneeskunde aan het Scripps Research Institute in San Diego en Dennis Burton, een Scripps-immunoloog, riepen maandag in het tijdschrift Nature op tot een project voor brede coronavirusvaccins.

De snelle ontwikkeling van zeer effectieve COVID-19-vaccins minder dan een jaar na het opkomen van de ziekte was gedeeltelijk mogelijk vanwege bepaalde eigenschappen van het coronavirus SARS-CoV-2 die het vaccinontwerp bevorderen – met name het spike-eiwit op het oppervlak van het virus. Dat zet het lichaam ertoe aan beschermende neutraliserende antilichamen aan te maken (eiwitten die zich binden aan virussen en voorkomen dat ze menselijke cellen infecteren).

De volgende ziekteverwekker die een pandemie kan veroorzaken, is misschien minder geschikt. Het kan veel langer duren voordat een vaccin is gemaakt. Zelfs SARS-CoV-2 zou problematischer kunnen worden voor vaccins, vanwege de opkomst van nieuwe varianten.

Hoe het idee vorm kreeg

Een speciale klasse van beschermende antilichamen die breed neutraliserende antilichamen worden genoemd, werkt tegen veel verschillende stammen van verwante virussen. Dergelijke antilichamen kunnen worden gebruikt als eerstelijnsgeneesmiddelen om virussen in een bepaalde familie te voorkomen of te behandelen, inclusief nieuwe lijnen of stammen die nog niet zijn opgekomen. Nog belangrijker is dat ze kunnen worden gebruikt om vaccins te ontwerpen tegen veel leden van een bepaalde familie van virussen. Zo’n panvirusvaccins zouden van tevoren kunnen worden gemaakt en kunnen worden ingezet voordat de volgende opkomende infectie een pandemie wordt.

Toen coronavirussen voor het eerst werden geïdentificeerd in de jaren zestig, waren ze geen hoge prioriteit voor vaccinmakers. Maar in 2002 dook het coronavirus SARS-CoV op, dat een dodelijke longontsteking veroorzaakte die het ernstig acuut respiratoir syndroom of SARS veroorzaakte. Het gevaar van coronavirussen werd nog duidelijker in 2012 toen een tweede soort de stap van vleermuizen of kamelen naar mensen zette en een andere dodelijke luchtwegaandoening veroorzaakte: MERS.

Sommige onderzoekers vroegen zich af of het echt verstandig was om voor elk coronavirus een nieuw vaccin te maken. Zou het niet beter zijn, dachten ze, als een enkel vaccin zou kunnen werken tegen SARS, MERS en elk ander coronavirus?

Amper vijf jaar geleden geen interesse, maar de kaarten liggen nu anders …

In 2016 vroegen Maria Elena Bottazzi, een viroloog aan het Baylor College of Medicine, en haar collega’s steun aan bij de Amerikaanse overheid om een ​​pancoronavirusvaccin te ontwikkelen. Ze kregen die niet. Drie jaar later ontstond er een derde gevaarlijk coronavirus: de SARS-CoV-2-stam die Covid-19 veroorzaakt. En nu liggen de kaarten anders. Er lijkt wel degelijk interesse te zijn voor de ontwikkeling en de financiering van een pancoronavirusvaccin.

Onderzoekers van VBI-vaccins, een in Cambridge gevestigd bedrijf, hebben afgelopen zomer een kleine stap gezet in de richting van zo’n pancoronavirusvaccin. Ze creëerden virusachtige omhulsels bezaaid met spijkereiwitten van de drie coronavirussen die SARS, MERS en Covid-19 veroorzaakten. Toen de onderzoekers dit vaccin in muizen injecteerden, maakten de dieren antilichamen aan die tegen alle drie de coronavirussen werkten.

Het is intrigerend dat sommige van die antilichamen zich ook vastklampten aan een vierde menselijk coronavirus dat seizoensgebonden verkoudheden veroorzaakt – ook al waren de piekproteïnen van dat virus niet in het vaccin opgenomen. De wetenschappers hebben deze data openbaar gemaakt, maar nog niet gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift.

Nog drie hoopvolle onderzoeken

Vorige maand publiceerde het team van Pamela Bjorkman, structureel bioloog bij Caltech, een uitgebreider experiment met een universeel coronavirusvaccin in het tijdschrift Science. De onderzoekers bevestigden de uiteinden van spijkereiwitten van acht verschillende coronavirussen aan een eiwitkern (ook bekend als een nanodeeltje). Nadat ze deze nanodeeltjes in muizen hadden geïnjecteerd, produceerden de dieren antilichamen die aan alle acht coronavirussen konden blijven kleven – en aan vier andere coronavirussen die de wetenschappers niet in het vaccin hadden gebruikt.

Kayvon Modjarrad, directeur infectieziekten bij het Walter Reed Army Institute, leidt een team dat een ander vaccin ontwikkelt op basis van een nanodeeltje bezaaid met eiwitfragmenten. Ze verwachten dat volgende maand klinische proeven op vrijwilligers beginnen. Hoewel het vaccin momenteel alleen eiwitfragmenten gebruikt van SARS-CoV-2-spikes, bereiden Modjarrad en zijn collega’s zich voor om het opnieuw te gebruiken als een pancoronavirusvaccin.

Tenslotte werken ze aan de Saint Louis University aan een universeel vaccin dat niet afhankelijk is van antilichamen tegen het spike-eiwit. In samenwerking met Gritstone Oncology, een in Californië gevestigd biotechbedrijf, wordt een vaccin ontwikkeld dat cellen ertoe aanzet om oppervlakte-eiwitten te maken die het immuunsysteem zouden kunnen waarschuwen alsof er een coronavirus – eender welk coronavirus – aanwezig was. Ze bereiden momenteel een klinische proef voor om te zien of het effectief is tegen SARS-CoV-2.