Virusevolutie zou een COVID-19- vaccin kunnen ondermijnen , maar dit kan worden gestopt

Virusevolutie zou een COVID-19- vaccin kunnen ondermijnen , maar dit kan worden gestopt

17 november 2020 0 Door Redactie SDB

Het eerste medicijn tegen hiv bracht stervende patiënten terug van de rand. Maar terwijl opgewonden doktoren zich haastten om het wondermedicijn naar nieuwe patiënten te brengen, smolt het wonder weg. Bij elke patiënt werkte het medicijn maar een tijdje.

Het bleek dat het medicijn erg goed was in het doden van het virus, maar het virus was zelfs nog beter in het ontwikkelen van resistentie tegen het medicijn. Een spontane mutatie in het genetisch materiaal van het virus verhinderde dat het medicijn zijn werk deed, en dus konden de gemuteerde virussen ondanks het medicijn wild repliceren, waardoor de patiënten weer ziek werden. Het duurde nog een decennium voordat wetenschappers evolutiebestendige therapieën vonden.

Zou hetzelfde kunnen gebeuren met een COVID-19-vaccin? Zou een vaccin dat in eerste instantie veilig en effectief is, kunnen mislukken omdat het virus zich uit de problemen ontwikkelt? Als evolutionaire  microbiologen die een pluimveevirus hebben bestudeerd dat resistent is geworden tegen twee verschillende vaccins, weten we dat een dergelijk resultaat mogelijk is. We denken ook dat we weten wat er nodig is om het te stoppen. COVID-19-vaccins kunnen mislukken, maar als ze bepaalde eigenschappen hebben, zullen ze dat niet doen.

Geschiedenis van vaccinresistentie

De mensheid heeft voor het grootste deel geluk gehad: de meeste menselijke vaccins zijn niet ondermijnd door microbiële evolutie.

Het pokkenvirus werd bijvoorbeeld uitgeroeid omdat het nooit een manier heeft gevonden om te evolueren rond het pokkenvaccin, en er is nooit een stam van het mazelenvirus ontstaan ​​die de immuniteit kan verslaan die wordt veroorzaakt door het mazelenvaccin.

Maar er is één uitzondering. Een bacterie die longontsteking veroorzaakt, slaagde erin om resistentie tegen een vaccin te ontwikkelen. Het ontwikkelen en vervangen van dat vaccin door een ander was duur en tijdrovend , met zeven jaar tussen de eerste opkomst van resistente stammen en de vergunning voor het nieuwe vaccin.

Er zijn nog geen andere mislukkingen voor menselijke vaccins, maar er zijn aanwijzingen dat virussen, bacteriën en parasieten kunnen evolueren of evolueren als reactie op vaccinatie. Ontsnappingsmutanten die door vaccinatie geïnduceerde immuniteit kunnen omzeilen, worden regelmatig gezien in de microben die hepatitis B en kinkhoest veroorzaken .

Voor menselijke ziekten zoals malaria , trypanosomiasis , influenza en aids , waren vaccins moeilijk of onmogelijk te ontwikkelen omdat de microben die deze ziekten veroorzaken zo snel evolueren. In agrarische omgevingen worden vaccins voor dieren vaak ondermijnd door virale evolutie.

Afhankelijk van hoe het COVID-19-virus evolueert, kunnen de vaccins minder effectief worden. Volanthevist / Getty Images

Hoe zou het eruit zien?

Als SARS-CoV-2 evolueert als reactie op een COVID-vaccin, kan dit verschillende kanten op. Het meest voor de hand liggende is wat er gebeurt met het griepvirus. Immuniteit werkt wanneer antilichamen of immuuncellen zich binden aan moleculen op het oppervlak van het virus. Als mutaties in die moleculen op het oppervlak van het virus veranderen, kunnen antilichamen ze niet zo stevig vastgrijpen en kan het virus ontsnappen. Dit proces verklaart waarom het seizoensgriepvaccin elk jaar moet worden bijgewerkt. Als dit gebeurt, moet een COVID-vaccin regelmatig worden bijgewerkt.

Maar de evolutie kan in andere richtingen uitgaan. Het zou bijvoorbeeld beter zijn voor de menselijke gezondheid als het virus een stealth-modus ontwikkelt, misschien door zich langzaam te vermenigvuldigen of zich te verstoppen in organen waar de immuniteit minder actief is. Veel ziekteverwekkers die nauwelijks waarneembare chronische infecties veroorzaken, hebben deze koers overgenomen . Ze vermijden detectie omdat ze geen acute ziekte veroorzaken.

Een gevaarlijkere weg zou zijn als het virus een manier zou ontwikkelen om sneller te repliceren dan de immuniteit die door het vaccin wordt gegenereerd. Een andere strategie zou zijn dat het virus zich op het immuunsysteem richt en de door vaccins geïnduceerde immuniteit dempt.

Veel microben kunnen in het menselijk lichaam overleven vanwege hun voortreffelijke vermogen om ons immuunsysteem te verstoren. Als SARS-CoV-2 manieren heeft om de menselijke immuniteit zelfs maar gedeeltelijk uit te schakelen, zou een COVID-vaccin de voorkeur kunnen geven aan mutanten die het nog beter doen.

Evolutiebestendige vaccins

Voordat COVID kwam, vergeleken we alle twee vaccins die blijven werken met vaccins die zijn ondermijnd door de evolutie van pathogenen.

Het blijkt dat echt evolutiebestendige vaccins drie kenmerken hebben . Ten eerste zijn ze zeer effectief in het onderdrukken van virale replicatie. Dit stopt de verdere verzending. Geen replicatie, geen overdracht, geen evolutie.

Ten tweede wekken evolutiebestendige vaccins immuunresponsen op die verschillende delen van de microbe tegelijkertijd aanvallen. Het is gemakkelijk voor een enkel deel van het virus om te muteren en te ontsnappen aan het doelwit. Maar als veel locaties tegelijk worden aangevallen, vereist immuunontsnapping veel afzonderlijke ontsnappingsmutaties die tegelijkertijd plaatsvinden, wat bijna onmogelijk is. Dit is in het laboratorium al aangetoond voor SARS-CoV-2. Daar ontwikkelde het virus snel resistentie tegen antilichamen die zich op een enkele site richten, maar worstelde het om resistentie te ontwikkelen tegen een cocktail van antilichamen die elk op meerdere verschillende sites gericht waren.

Ten derde beschermen evolutiebestendige vaccins tegen alle circulerende stammen, zodat geen andere het vacuüm kan vullen wanneer concurrenten worden verwijderd.

Zal een COVID-vaccin evolutiebestendig zijn?

Ongeveer 200 kandidaat-vaccins voor COVID bevinden zich in verschillende stadia van ontwikkeling. Het is te vroeg om te weten hoeveel van hen die evolutiebestendige eigenschappen hebben.

Gelukkig hoeven we niet te wachten tot een goedgekeurd vaccin er niet achter komt. Een beetje extra inspanning tijdens vaccinonderzoeken kan een lange weg banen om erachter te komen of een vaccin evolutiebestendig zal zijn. Door mensen af ​​te nemen die het experimentele vaccin hebben gekregen, kunnen wetenschappers zien in hoeverre de virusniveaus worden onderdrukt. Door het genoom van elk virus bij gevaccineerde mensen te analyseren, is het misschien mogelijk om evolutionaire ontsnapping in actie te zien. En door bloed af te nemen van gevaccineerden, kunnen we in het laboratorium uitzoeken hoeveel plaatsen op het virus worden aangevallen door vaccin-geïnduceerde immuniteit.

Het is duidelijk dat de wereld COVID-vaccins nodig heeft. Wij vinden het belangrijk om degenen na te streven die blijven werken. Waarschijnlijk zullen veel kandidaten in de huidige portefeuille dat ook doen. Laten we eens kijken welke deze in klinische onderzoeken zijn en met hen meegaan. Vaccins die slechts tijdelijke verlichting bieden, maken mensen kwetsbaar en kosten tijd en geld om uit te wisselen. Ze kunnen ook andere vaccins teniet doen als er virussen ontstaan ​​die resistent zijn tegen meerdere vaccins tegelijk.

Tegenwoordig kent de wereld insecticide-resistente muggen en gewasongedierte, herbicideresistent onkruid en een antibioticaresistentiecrisis. De geschiedenis hoeft zich niet te herhalen .

Reacties

Reacties