Nieuw soort vaccins in de maak
Training voor T-cellen tegen kanker
‘Het is een leuk moment om aan vaccins te werken’, zegt Geert van den Bogaart. ‘Zonder Covid-19 waren de ontwikkelingen lang niet zo snel gegaan. De pandemie heeft dit onderzoeksveld allerlei nieuwe kansen geboden. En daar spring ik graag op in.’
Sinds corona zijn vaccins en immuniteit onderdeel geworden van alledaagse gesprekken, zegt de hoogleraar moleculaire immunologie en microbiologie. En hoewel we de pandemie langzaam achter ons laten, gaan de ontwikkelingen in zijn vakgebied gewoon door. Pfizer en Moderna ontwikkelen hun razendsnel gemaakte mRNA-vaccins verder voor andere toepassingen, om maar eens iets te noemen. Daarnaast is er veel aandacht voor innovatieve vaccinatiemethodes die in de toekomst wellicht uitkomst kunnen bieden als een nieuwe pandemie toeslaat.
Eiwitten op de cel
Peptidevaccins, de specialiteit van Van den Bogaart, zijn zo’n innovatie. Deze ‘eiwitvaccins’ zijn gebaseerd op de eiwitten die op het oppervlak zitten van de cellen in ons lichaam. ‘Als een virus je infecteert, eten zogenoemde macrofagen en dendritische cellen het virus op. Ze presenteren de eiwitten uit deze ziekmakers dan op hun celoppervlak’, legt hij uit. ‘Dat zijn dan herkenningspunten voor immuuncellen in ons lichaam, T-cellen, die de zieke cellen vervolgens dood maken en zo de infectie bestrijden.’
De pandemie heeft dit onderzoeksveld allerlei nieuwe kansen geboden
Dit systeem werkt niet alleen voor aanvallen van buitenaf, maar ook als processen in het lichaam zijn verstoord. ‘Kankercellen hebben ook afwijkende eiwitten op hun oppervlak’, zegt Van den Bogaart. ‘Kanker ontstaat namelijk door foutjes in het DNA, en dat zorgt er niet alleen voor dat de cel ongecontroleerd gaat delen, maar ook dat de eiwitten veranderen.’
Soms merkt ons immuunsysteem de fouten in de eiwitten op en maakt het de beschadigde cellen kapot. Andere keren blijft de infectie of kankercel onder de radar en ontstaat er grote schade. Maar met peptidevaccinaties kun je het lichaam trainen. ‘Het werkt eigenlijk net als bij andere vaccins: je spuit de kleine stukken van het eiwit in het lichaam, zodat de T-cellen de eiwitten leren herkennen. Bij een volgende infectie of afwijking kunnen ze dan sneller reageren.’
Toch niet effectief
Van den Bogaart is niet de enige die aan deze nieuwe vaccins werkt. Wereldwijd worden er al verschillende getest in klinische trials. Toch blijken veel uiteindelijk minder effectief in mensen dan in het lab. Daarom is het tot nu toe niet gelukt de stap naar een echte toepassing te maken.
Een van de grootste obstakels is het lichaam zelf, zegt Van den Boogaart: ‘Ons lichaam is heel goed in het afbreken van eiwitten. Vaak is de peptide daarom al weg voor het een immuunreactie heeft opgewekt.’
Het is dus van belang om de peptide goed te beschermen. Hiervoor gebruiken de onderzoekers een vetbolletje waarin ze de moleculen stoppen. ‘Dit lijkt op het bolletje dat mRNA-vaccins ook gebruiken.’
Vaak is de peptide al weg voor het een immuunreactie heeft opgewekt
Daarnaast willen ze zorgen dat de immuuncellen snel ter plaatse zijn. ‘Huidige vaccins gebruiken daarvoor een zogenoemd adjuvans, een molecuul dat een kleine ontstekingsreactie opwekt en daarmee de immuuncellen activeert’, vertelt Van den Bogaart. ‘Een dergelijk systeem willen wij nu ook gaan ontwikkelen.’
Voor zijn onderzoek kreeg hij in 2019 een ERC Consolidator Grant van 2 miljoen euro. Vorige maand kwam daar een Proof of Concept Grant van 150.000 euro bij om die laatste stap te zetten. Bijzonder aan zijn aanpak is dat hij naast de adjuvans ook nog een ander molecuul toevoegt, dat invloed heeft op de dendritische cellen die de eiwitten aan de immuuncellen toont. ‘Dit molecuul zorgt ervoor dat dit proces efficiënter verloopt, en dat de T-cellen het eiwit goed herkennen.’
Binnen twee jaar
Welke moleculen hij hier precies voor gebruikt, wil Van den Bogaart niet vertellen. ‘We willen de techniek graag patenteren, dus ik moet een beetje geheimzinnig blijven.’ Maar het idee is dat er binnen twee jaar een werkend systeem ligt, dat verder getest kan worden met dierproeven en in de kliniek. ‘Maar voor dat allemaal gelukt is, zijn we waarschijnlijk weer vijftien jaar verder.’
Van den Bogaart denkt zijn systeem vooral op kanker te kunnen toepassen. Hij ziet de peptidevaccins niet als concurrenten voor bestaande systemen zoals de mRNA-vaccins, maar meer als aanvulling daarop. ‘mRNA-systemen werden oorspronkelijk onderzocht voor kankertherapieën, maar bleken ook erg effectief voor infectieziektes. Wij kijken dus ook waar we meerwaarde kunnen bieden en dat is volgens mij vooral bij kankerbehandelingen, omdat peptides makkelijker te maken zijn dan RNA en ook sneller kunnen worden aangepast.’
Gepersonaliseerde eiwitvaccins, dat zou een fantastische toepassing zijn
De eiwitsystemen zouden op termijn zelfs gepersonaliseerd kunnen worden voor elke kankerpatiënt. ‘Ik kan me voorstellen dat we in de toekomst het DNA van tumorcellen isoleren, bepalen waar de mutaties zitten en dan met behulp van de computer kunnen zien welke eiwitten hierdoor anders zijn geworden’, droomt Van den Bogaart hardop.
Deze afwijkende eiwitten zou je dan in een vaccin kunnen stoppen zodat het lichaam van de kankerpatiënt zelf de cellen gaat herkennen en aanvallen. ‘Dat zou echt een fantastische toepassing zijn, maar voorlopig is het nog sciencefiction.’
En dus werkt de hoogleraar nog even verder aan het optimaliseren van de peptidevaccins. Op termijn hoopt hij te bewijzen dat de systemen echt een verschil kunnen maken, maar hij is in ieder geval blij dat de wereld nu open staat voor innovatieve vaccinatiemethodes. ‘De weg is vrijgemaakt door mRNA-vaccins, dus er is minder weerstand tegen dit soort nieuwe technieken dan voorheen. Daar moeten wij gebruik van gaan maken.’