Het intraveneus toedienen van een tbc-vaccin verhoogt de werkzaamheid
Experimenten met resusapen laten zien dat het veranderen van de toedieningswijze van een bestaand vaccin 'verbazingwekkende' resultaten oplevert in de strijd tegen tuberculose (tbc).
Wereldwijd is tbc een van de top 10 doodsoorzaken en de belangrijkste doodsoorzaak door infectie, met een hogere rangorde dan hiv en aids.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) hebben in 2018 ongeveer 10 miljoen mensen wereldwijd tuberculose opgelopen.
Hoewel de meeste van deze gevallen voorkomen in Zuidoost-Azië en Afrika, vormt resistente tbc wereldwijd een "bedreiging voor de volksgezondheid".
Er is momenteel slechts één vaccin beschikbaar, namelijk bacillus Calmette-Guérin (BCG). Beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg dienen het vaccin intradermaal toe; dat wil zeggen, ze injecteren het direct onder de huid.
Bij deze toedieningswijze varieert de effectiviteit van het vaccin echter aanzienlijk van persoon tot persoon. Maar nieuw onderzoek suggereert dat intraveneuze toediening van het vaccin de efficiëntie ervan drastisch zou kunnen verbeteren.
JoAnne Flynn, Ph.D., die hoogleraar microbiologie en moleculaire genetica is aan het University of Pittsburgh's Center for Vaccine Research in Pennsylvania, leidde het nieuwe onderzoek samen met dr.Robert Seder van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID ) in Bethesda, MD.
Flynn en haar collega's publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Natuur.
Het belang van T-cellen voor de immuniteit van tuberculose
Zoals de auteurs in hun paper uitleggen, vereist het voorkomen en beheersen van tbc-infectie T-celimmuniteit. T-cellen zijn witte immuuncellen, ook wel lymfocyten genoemd.
Een van de grootste uitdagingen bij het creëren van een effectief vaccin is het triggeren en behouden van een T-celrespons in de longen om de infectie onder controle te houden, terwijl tegelijkertijd geheugencellen worden geactiveerd die het longweefsel kunnen aanvullen.
Bij directe injectie in de huid produceert het BCG-vaccin niet veel residente geheugen-T-cellen in de longen, leggen de auteurs uit.
Sommige eerdere onderzoeken bij niet-menselijke primaten hebben echter aangetoond dat het intraveneus injecteren van vaccins ze effectiever maakt.
Dus, de onderzoekers veronderstelden dat "een voldoende hoge dosis" van intraveneuze BCG de slag zou slaan.
Ze wilden hun hypothese testen en erachter komen hoe ze een voldoende aantal T-cellen konden opwekken die bescherming konden bieden tegen tbc-infectie bij resusapen die vatbaar waren voor de infectie.
‘100.000-voudige vermindering van bacteriële belasting’
De onderzoekers verdeelden de apen in zes groepen: apen die geen vaccin kregen, apen die een standaard menselijke injectie kregen, apen die een sterkere dosis kregen maar via dezelfde standaard injectieroute, apen die het vaccin inhaleerden in de vorm van een mist. , apen die een injectie plus mist kregen, en apen die een sterkere dosis BCG kregen maar in een enkele intraveneuze injectie.
Na zes maanden stelden de wetenschappers de apen bloot aan tuberculose. Als gevolg hiervan ontwikkelden de meeste apen longontsteking.
Het team onderzocht de tekenen van infectie en het verloop van de ziekte bij de verschillende groepen makaken.
Van alle groepen hadden degenen die het vaccin intraveneus kregen de meeste bescherming tegen tbc-bacteriën. Er waren bijna geen tbc-bacteriën in de longen van deze apen, terwijl de apen die het vaccin op de standaardmanier hadden gekregen bijna evenveel bacteriën hadden als degenen die helemaal geen vaccinatie hadden ondergaan.
"De effecten zijn verbluffend", zegt Flynn. “Toen we de longen van dieren die het vaccin intraveneus kregen toegediend vergeleken met de standaardroute, zagen we een 100.000-voudige vermindering van de bacteriële belasting. Negen van de tien dieren vertoonden geen ontsteking in hun longen. "
"De reden dat de intraveneuze route zo effectief is [...] is dat het vaccin snel door de bloedbaan naar de longen, de lymfeklieren en de milt gaat en de T-cellen primeert voordat het wordt gedood."
JoAnne Flynn
Een ‘paradigmaverschuiving’ voor tbc-vaccins
Flynn en team ontdekten dat de T-celrespons in de longen van de apen die een intraveneuze injectie hadden gekregen veel actiever was dan in de andere groepen. Ze merkten ook op dat T-cellen talrijker waren bij deze apen, vooral in hun longparenchymlobben.
Intraveneuze toediening "veroorzaakte aanzienlijk meer CD4- en CD8 T-celresponsen in bloed, milt, bronchoalveolaire lavage en longlymfeklieren", schrijven de auteurs.
Voordat ze overgaan op mensen, moeten de wetenschappers meer tests uitvoeren om de veiligheid en bruikbaarheid van dit vaccin te beoordelen.
"We hebben nog lang geen besef van het translationele potentieel van dit werk", zegt Flynn. "Maar uiteindelijk hopen we te testen op mensen."
Tot die tijd markeert de studie een "paradigmaverschuiving" in de manier waarop we tbc-vaccins ontwikkelen om "latentie, actieve ziekte en overdracht te voorkomen", concluderen de auteurs in hun paper.
