Immuniteit en COVID-19-vaccins steriliseren

Nieuwsberichten dat het COVID-19-vaccin van Pfizer een werkzaamheid van meer dan 90% had, wekte de hoop dat kudde-immuniteit – en uiteindelijk het einde van de huidige pandemie – niet alleen haalbaar was, maar dichterbij dan veel mensen hadden gedacht Dit niveau van werkzaamheid was niet alleen verrassend, maar plaatste het vaccin ook naast de vaccins die werden gebruikt om ooit gevreesde ziekten zoals mazelen, rode hond, waterpokken en polio te voorkomen.

Hoe baanbrekend het Pfizer-vaccin (en het even effectieve mRNA-1273-vaccin van Moderna) ook is om bescherming te bieden tegen de COVID-19-ziekte, de resultaten weerspiegelen geen volledige ‘steriliserende immuniteit’.

Dit is het type immuniteit dat volledig voorkomt dat een ziekteverwekker zoals COVID-19 een infectie veroorzaakt. Steriliserende immuniteit verschilt van effectieve immuniteit doordat de laatste ziekte kan voorkomen, maar toch kan leiden tot asymptomatische infectie.

Het steriliseren van de immuniteit blijft de heilige graal van het COVID-19-vaccinonderzoek, hoewel verschillende kandidaten in de pijplijn veelbelovend zijn. Toch zijn er onderzoekers die zich afvragen of we echt een 100% effectief vaccin nodig hebben om COVID-19 achter ons te laten en tussen mensen als polio in de annalen van wereldwijde pandemieën.

Wat is immuniteit steriliseren?

Het steriliseren van immuniteit is het beste scenario voor een COVID-19-vaccin en iets dat niet helemaal ondenkbaar is. De vaccins die zijn ontwikkeld voor bijvoorbeeld het humaan papillomavirus (HPV), bieden dit niveau van immuunbescherming.Het verschil is natuurlijk dat HPV niet wordt overgedragen via ademhalingsdruppeltjes, en daarin ligt de centrale uitdaging voor ontwikkelaars van COVID-19-vaccins.

Wanneer een COVID-19-infectie optreedt, hecht het virus zich aan een eiwit dat angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2) wordt genoemd en dat zich vermenigvuldigt in zowel de bovenste als de onderste luchtwegen. Dit geeft het virus de middelen om aan deze ademhalingsweefsels en cellen te haken en een infectie te veroorzaken.

Hoewel de huidige vaccinkandidaten het vermogen hebben aangetoond om de symptomen en het aantal virussen in de onderste luchtwegen te verminderen, is er tot nu toe geen bewijs van steriliserende immuniteit in de bovenste luchtwegen.

De uitdaging is dat vaccins niet altijd een voldoende respons en/of een specifiek genoeg respons opleveren. Dat is het geval geweest met hiv-vaccins, die tot op heden niet de overvloed aan NAb’s hebben kunnen stimuleren die nodig zijn om de veelheid aan genetische subtypes van het virus te neutraliseren.

De uitdagingen waarmee COVID-19-vaccinontwikkelaars worden geconfronteerd, zijn misschien niet zo ontmoedigend. Om te beginnen muteert COVID-19 lang niet zo snel als het griepvirus, wat betekent dat de NAb’s die worden gegenereerd door de vaccins van de eerste generatie een langdurigere bescherming kunnen bieden. Dit kan op zijn beurt de algehele verspreidingssnelheid van het virus verminderen, op voorwaarde dat het minder kans heeft om te muteren en unieke stammen te creëren.

Maar zonder een robuuste frontlinieverdediging op de plaats waar COVID-19 het lichaam binnenkomt – namelijk de slijmvliezen van de neus, keel en bovenste luchtwegen – blijft er een potentieel voor herinfectie bestaan.

Immuungeheugen opbouwen

Als je verwijst naar het immuunsysteem, kun je het grofweg in twee delen onderverdelen: aangeboren immuniteit (een gegeneraliseerde eerstelijnsverdediging waarmee je bent geboren) en verworven immuniteit (waarbij het immuunsysteem een ​​gerichte reactie lanceert op een vreemd agens dat het tegenkomt).

Met verworven immuniteit produceert het immuunsysteem niet alleen antilichamen die de verdediging lanceren en natural killer (NK)-cellen die het vreemde agens direct aanvallen, maar ook geheugencellen die op de schildwacht blijven nadat een infectie is verholpen. Dit immunologische “geheugen” stelt het lichaam in staat om snel te reageren als de vreemde agent terugkeert.

De vraag die door veel onderzoekers wordt gesteld, is hoe robuust en langdurig de geheugenrespons kan zijn met de eerste generatie COVID-19-vaccins?

Een deel van de bezorgdheid vloeit voort uit het feit dat de niveaus van COVID-antilichamen de neiging hebben af ​​te nemen na infectie, wat suggereert dat het beschermende voordeel beperkt is. Deze daling wordt vooral gezien bij mensen met een milde of asymptomatische infectie bij wie de antilichaamrespons in de eerste plaats meestal laag is.

Dat gezegd hebbende, het feit dat de NAb-spiegels na een infectie dalen, is geen ongewoon verschijnsel. Daarom kunnen mensen die verkoudheid krijgen in hetzelfde seizoen gemakkelijk opnieuw geïnfecteerd raken. Het verschil met COVID-19 is dat vroege studies suggereren dat geheugen-B-cellen, een type immuuncel geproduceerd door het beenmerg, zich zelfs vermenigvuldigen nadat de NAb-spiegels zijn gedaald.

Deze geheugencellen wachten op de terugkeer van het virus en beginnen met het produceren van “nieuwe” NAbs als en wanneer ze dat doen. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat het immuunsysteem een ​​ruime voorraad geheugen-B-cellen produceert, zelfs bij mensen met een milde of asymptomatische ziekte.

Als zodanig kunnen geheugen B-cellen, zelfs als de NAbs zijn verlaagd, het vermogen hebben om snel niveaus aan te vullen. Dit kan infectie niet volledig voorkomen, maar kan het risico op symptomatische infectie helpen verminderen.

Hebben we steriliserende immuniteit nodig?

Toen het nieuws over afnemende NAb-niveaus voor het eerst in de media werd gemeld, namen velen aan dat dit betekende dat de immuniteit op de een of andere manier in de loop van de tijd “verloren” was gegaan. De veronderstelling was waarschijnlijk voorbarig, deels omdat er niet de golven van COVID-herinfecties zijn geweest die velen hadden voorspeld.

Met uitzondering van een man uit Hong Kong die twee keer besmet bleek te zijn met een andere stam van COVID-19, zijn er weinig andere sterk gedocumenteerde gevallen. Zelfs in dat geval was de man de tweede keer asymptomatisch, wat suggereert dat de primaire infectie mogelijk bescherming bood tegen ziekte.

Uiteindelijk weet niemand echt hoeveel antilichamen er nodig zijn om zich tegen COVID-19 te verdedigen. Bovendien spelen antilichamen, hoe belangrijk ze ook zijn, slechts een rol bij de algehele afweer van het lichaam.

Andere immuuncellen, T-cellen genaamd, worden tijdens een infectie gerekruteerd om geïnfecteerde cellen te zoeken en te vernietigen of om het replicatievermogen van het virus te verstoren. Bovendien is een subset van T-cellen, CD4-helper-T-cellen genaamd, verantwoordelijk voor het activeren van geheugen-B-cellen als het virus terugkeert. Deze kunnen jaren aanhouden.

En hoewel hun aantal klein is, hebben deze CD4-helper-T-cellen nog steeds het vermogen om een ​​robuuste immuunafweer op te starten. Dit blijkt onder meer uit de resultaten van de Moderna-vaccinstudie.

Toch zijn er velen die geloven dat het steriliseren van de immuniteit het uiteindelijke doel van de ontwikkeling van vaccins moet blijven. Ze beweren dat, hoewel de immuunrespons van de Pfizer- en Moderna-vaccins sterk lijkt, niemand echt zeker weet hoe lang de respons zal aanhouden.

En dit kan een probleem zijn, aangezien asymptomatische infecties nog steeds het potentieel hebben om anderen te infecteren. Een vaccin dat volledige steriliserende immuniteit biedt, stopt daarentegen de infectie voordat deze optreedt en voorkomt verdere verspreiding van het virus.

Vooruitgang en uitdagingen

Aangezien er wereldwijd miljoenen zullen worden gevaccineerd met de Pfizer- en Moderna-vaccins, wordt er steeds meer nadruk gelegd op verschillende op eiwitten gebaseerde COVID-19-vaccins in de vroege fase 2-ontwikkeling.

Deze op eiwitten gebaseerde kandidaten, gemaakt van onschadelijke fragmenten van COVID-19 (spike-eiwitten genoemd), worden gecombineerd met een secundair middel (een adjuvans genoemd) dat het immuunsysteem activeert.

Hoewel op eiwit gebaseerde vaccins meer tijd nodig hebben om te ontwikkelen dan de messenger RNA (mRNA)-modellen die door Pfizer en Moderna worden gebruikt, hebben ze een lange geschiedenis van gebruik en een uitstekende staat van dienst op het gebied van veiligheid en effectiviteit. Sommigen hebben zelfs een glimp van volledige immuniteit gegeven in vroeg COVID-19-onderzoek.

Aan de andere kant is het bekend dat vaccins zoals deze een robuuste CD4 T-celrespons stimuleren, maar een adjuvans nodig hebben om een ​​even sterke NK-celrespons te geven. Het is onduidelijk of het Novavax-adjuvans, afgeleid van een plantaardig polysacharide, in staat zal zijn om de een-tweetje te geven die nodig is om steriliserende immuniteit bij mensen te bereiken.

De snelheid waarmee de Pfizer- en Moderna-vaccins zijn ontwikkeld en gedistribueerd is niet minder dan verbazingwekkend, en de klinische gegevens tot nu toe zijn grotendeels positief.

Dit zou echter niet moeten suggereren dat het tijd is om uw hoede te verlagen als het gaat om sociale afstand en gezichtsmaskers. Totdat grote delen van de bevolking zijn gevaccineerd en er meer gegevens zijn teruggestuurd, is het belangrijk waakzaam te blijven en de richtlijnen voor de volksgezondheid na te leven.

Aan de andere kant, laat je niet beïnvloeden door het feit dat de vaccins iets minder dan 100% effectief zijn. Nieuwsberichten over afnemende antilichaamrespons weerspiegelen noch de complexe aard van verworven immuniteit, noch het beschermende voordeel van vaccinatie, zelfs als steriliserende immuniteit niet wordt bereikt.

Als u zich zorgen maakt over COVID-19-vaccinatie of gewoon meer informatie wilt, bel dan het ministerie van Volksgezondheid in uw staat. Velen hebben hotlines opgezet om vragen te beantwoorden en actuele informatie over COVID-19 te verstrekken.