Insectencellen produceren vaccin tegen griep

Insectencellen produceren vaccin tegen griep
Griepvaccins worden al 40 jaar geproduceerd in bevruchte kippeneieren.
Dit heeft een aantal nadelen, waardoor het ontwikkelen van een nieuw productiesysteem
van groot belang is. Moleculair biologe Manon Cox kreeg het voor elkaar om griepvaccins te
maken met behulp van insectencellen. Zij promoveerde op 9 december aan de Wageningen
Universiteit.
door Elles Lalieu
Iedereen heeft weleens een griepje. Een paar dagen in bed en je voelt je alweer een stuk
beter. Bij ouderen, kleine kinderen en mensen met een zwak afweersysteem verloopt de
ziekte niet altijd onschuldig. Zij zijn gevoelig voor complicaties als longontsteking of
bronchitis en kunnen daardoor zelfs aan griep overlijden. De overheid probeert mensen
uitrisicogroepen te beschermen door hen jaarlijks een gratis griepprik aan te bieden.
Mensen uit risicogroepen kunnen elk jaar
een griepprik krijgen. Het vaccin is steeds
zo veel mogelijk aangepast aan de
griepstammen die op dat moment veel
voorkomen.
Shanita Simmons, Wikimedia Commons
Het voornaamste bestanddeel van de griepprik is het virale oppervlakte-eiwit
hemagglutinine (HA). Ons afweersysteem herkent dit eiwit en maakt vervolgens antistoffen
tegen het betreffende griepvirus aan. Bij 70 tot 90 procent van de gezonde volwassenen
kunnen die antistoffen daadwerkelijk voorkomen dat iemand griep krijgt.
In de risicogroepen ligt dit percentage lager, maar het aantal ziekenhuisopnamen en
sterfgevallen als gevolg van griep neemt vaak wel af.
Bevruchte kippeneieren
Op dit moment worden griepvaccins geproduceerd in bevruchte kippeneieren.
Aan die methode kleven nogal wat nadelen. Eén bevrucht kippenei levert maar net genoeg
HA-eiwitten voor één dosis vaccin. Om voor alle mensen uit de risicogroepen een griepprik
te maken, heb je ieder jaar heel veel eieren nodig. Bovendien groeien niet alle griepvirussen
even goed in een kippenei. Tegen virussen die onvoldoende groeien, kunnen we nu
helemaal geen vaccin maken.
Hetzelfde geldt voor griepvirussen die goed groeien en daarbij het
zeer jonge kippenembryo ziek maken. Dit gebeurde bijvoorbeeld
met het H5N1 vogelgriepvirus uit 1997.
Door infectie gingen de kippenembryo’s massaal dood en kwam er
geen vaccin.
Maar misschien wel het grootste nadeel van het kweken van
griepvirussen in kippeneieren, is dat er altijd stukjes kippeneiwit in
het vaccin achterblijven. Daardoor kunnen mensen met een allergie
voor kippeneiwit nu helemaal geen griepprik krijgen.
Controle van kippeneieren voor de productie van vaccins.
Zijn ze wel of niet bevrucht? CDC, Wikimedia Commons
Biologie | Evolutie HAVO | Artikel Insectencellen produceren vaccin tegen griep
FluBlok
Dat kan anders, moet moleculair biologe Manon Cox gedacht hebben. Zij kreeg het voor
elkaar om griepvaccins te maken met behulp van insectencellen. Hoe gaat dat in zijn werk?
Cox bouwde de virusgenen die coderen voor het HA-eiwit in in het DNA van een baculovirus
(zie kader). Vervolgens infecteerde zij insectencellen met het aangepaste virus. De cellen
brengen het DNA van het virus, en dus ook de virale HA-genen, tot expressie. Zo worden er
HA-eiwitten geproduceerd totdat de insectencel doodgaat.
Het baculovirus
Het baculovirus
Het baculovirus, gezien onder een
elektronen microscoop. J.R.Adams,
Wikimedia Commons
Baculovirussen veroorzaken een dodelijke
ziekte in verschillende insecten,
waaronder vlinders en muggen.
Daarom wordt dit virus ook wel ingezet als
bio-controle in landbouw- en bosgebieden
waar insecten een plaag zijn.
Zodoende vind je het baculovirus vaak op
groene groenten en daardoor weten we
zeker dat deze ziekteverwekker zich in
ons lichaam niet kan delen.
Deze eigenschap maakt het virus
uitermate geschikt om te helpen bij de
productie van virale HA-eiwitten in
insectencellen.
Die HA-eiwitten verwerkte Cox in een
griepvaccin. In griepseizoen 2004/2005
werd dit nieuwe griepvaccin voor het eerst
getest bij 460 gezonde vrijwilligers.
De deelnemers die het vaccin kregen,
bleven allemaal griepvrij.
In de controlegroep kreeg 4,6 procent van
de proefpersonen griep. Uit vervolgstudies
onder 3000 deelnemers blijkt dat er na
vaccinatie een hoge en langdurige
productie van antistoffen op gang komt.
Ook biedt het vaccin in sommige gevallen
bescherming tegen griepvirussen die
genetisch iets veranderd zijn.
Bijwerkingen waren er nauwelijks.
Cox doopte het nieuwe vaccin FluBlok.
Vijf jaar
Bij een pandemie, zoals de huidige
Mexicaanse griep, biedt het nieuwe
productiesysteem één groot voordeel:
vaccins kunnen twee- tot viermaal zo snel
gemaakt worden als met bevruchte
eieren. Het kost ongeveer twee weken om
de HA-genen van het nieuwe griepvirus in
te brengen in het baculovirus.
Vervolgens zijn nog vier weken nodig om
de productie van HA-eiwitten op te
schalen. Binnen enkele maanden na het
uitbreken van een grieppandemie kunnen
met het nieuwe productiesysteem al
miljoenen vaccins beschikbaar zijn.
In bevruchte kippeneieren kweken wetenschappers het complete
griepvirus. Dit kan gevaarlijk zijn voor personeel dat op die
manier met een levend virus in aanraking komt.
Bovendien bestaat de (kleine) kans dat gekweekte virussen uit
het laboratorium ontsnappen en ziekte veroorzaken.
In het nieuwe productiesysteem met insectencellen zijn deze
risico’s veel minder. In de insectencellen wordt niet een compleet,
levend griepvirus vermeerderd maar alleen de HA-eiwitten die
nodig zijn in het vaccin.
CDC, Wikimedia Commons
Biologie | Evolutie HAVO | Artikel Insectencellen produceren vaccin tegen griep
Klinkt fantastisch, waarom wordt FluBlok dan nog niet gebruikt?
Er zijn nog wat verbeteringen nodig. Op dit moment is een dosering van 45 microgram
HA-eiwit noodzakelijk, anders werkt het vaccin niet voldoende.
Die dosering is drie keer zo hoog als die van de huidige griepvaccins.
Verder wil Cox de productieduur van het vaccin nog sterker verkorten en moet zij nog op
zoek naar de manier waarop artsen FluBlok het best kunnen toedienen.
Deze aanpassingen moeten in de komende vijf jaar gemaakt worden.
Daarna wil Cox het vaccin beschikbaar hebben op de Amerikaanse markt.
Bronnen
Development of an influenza virus vaccin using the baculovirus-insect cell expression
system: Implications for pandemic preparedness (Manon Cox), thesis Wageningen
Universiteit, 2009
http://www.kennislink.nl/publicaties/insectencellen-produceren-vaccin-tegen-griep
Biologie | Evolutie HAVO | Artikel Insectencellen produceren vaccin tegen griep