Een griepvaccin op plantaardige basis?

Nicotiana benthamiana:

De plant Nicotiana benthamiana (ook "benth" genoemd) behoort tot de tabakssoorten en is inheems in Australië. Aangezien een groot aantal verschillende plantenvirussen N. benth met succes kan infecteren, is het een van de meest gebruikte experimentele gastheren in de plantenvirologie. Bovendien is deze tabakssoort vatbaar voor een breed scala van andere plantpathogenen zoals bacteriën of schimmels, waardoor deze soort een steunpilaar is in het onderzoek naar gastheer-pathogenen - vooral in de context van aangeboren immuniteit en afweersignalering. Hoewel N. benth als een belangrijk onderzoeksmodel fungeert, is er betrekkelijk weinig bekend over de oorsprong, de genetische variatie of de ecologie van de plantensoorten die momenteel in studies worden gebruikt.

Momenteel gebruikt het biotechnologiebedrijf Medicago Inc. deze tabakssoort om virusachtige deeltjes te produceren met korte incubatietijden en in grote hoeveelheden, waardoor een efficiëntere productie mogelijk wordt voor een potentieel COVID-19-vaccin. Daartoe is in juli 2020 een klinische studie van fase I gestart.

Ook publiceerde het medische tijdschrift The Lancet in oktober 2020 twee gerandomiseerde fase 3-studies waarbij N. benth werd gebruikt om er quadrivalente griepvaccins uit te genereren. Omdat het virus elk jaar verandert, veranderen de aanbevelingen voor de productie van vaccins voor een of meer stammen. Als referentiestammen bevatten gewone trivalente vaccins twee influenza A-virussen en één influenza B-virus - quadrivalente vaccins bevatten een tweede influenza B-virus. De planten die voor dit doel werden gebruikt, werden getransfecteerd(d.w.z. het inbrengen van vreemd DNA of RNA in specifieke cellen) met een verzwakte bodembacterie, Agrobacterium tumefaciens, die een specifiek eiwit van het influenza A-virus (hemagglutinine) in het DNA "tot expressie bracht". Het vaccin werd uit de getransfecteerde planten verkregen in de vorm van virusachtige deeltjes.

Normaal gesproken bestaat de behandeling van griep uit bedrust en alleen symptomatische pijn- en koortsmedicatie, zoals ibuprofen ofacetaminophen .

Kruidenstudie methode:

Het ging om twee gerandomiseerde, multinationale, blinde studies die werden uitgevoerd op het noordelijk halfrond tijdens de griepseizoenen 2017-2018 en 2018-2019. In de eerste studie werden deelnemers in de leeftijd van 18-64 jaar op 73 verschillende locaties onderzocht (kort: studie 1) - in de tweede studie werden deelnemers in de leeftijd van 65 jaar en ouder op 104 locaties in Azië, Europa en Noord-Amerika onderzocht (kort: studie 2). De inclusiecriteria voor studie 1 waren een BMI (d.w.z. body mass index) van minder dan 40 kg/m2, de juiste leeftijd bij aanvang van de studie, en een over het algemeen goede gezondheid. Voor studie 2 waren de criteria: BMI van 35 kg/m2 of minder, de juiste leeftijd bij aanvang van de studie, niet woonachtig in een revalidatiecentrum of verpleeghuis, en geen acute medische problemen.

Deelnemers aan studie 1 werden gerandomiseerd om ofwel een zogenaamd QVLP-vaccin (d.w.z. quadrivalent virusachtig deeltje) met een dosis van 30 μg hemagglutinine per stam, ofwel een placebo te ontvangen.

Deelnemers aan studie 2 kregen dezelfde dosis QVLP-vaccin of quadrivalent geïnactiveerd vaccin (afgekort: QIV met 15 μg hemagglutinine per stam).

De primaire doelstelling in studie 1 was de absolute werkzaamheid van het vaccin bij de preventie van klinisch gediagnosticeerde respiratoire aandoeningen veroorzaakt door influenzastammen. De primaire doelstelling in studie 2 was de relatieve werkzaamheid van het vaccin ter voorkoming van klinisch bevestigde influenza-achtige ziekte veroorzaakt door een willekeurige influenzastam.

Resultaten Studie 1:

In de eerste, placebogecontroleerde, gerandomiseerde proef werden in totaal 10 160 volwassenen onderzocht. Daarvan waren 40% mannen (n=4051) en 60% vrouwen (n=6085) - de gemiddelde leeftijd was 44,6 jaar. In deze studie was het kruidenvaccin een zogenaamd immunogeen (d.w.z. een antigeen dat in het lichaam een immuunreactie teweeg kan brengen). Aangezien de absolute werkzaamheid van het vaccin bij het voorkomen van ademhalingsaandoeningen 35,1% bedroeg, werd het primaire einddoel van 70% werkzaamheid niet bereikt. Ter vergelijking: de werkzaamheid van het griepvaccin voor het seizoen 2017/18 in het Verenigd Koninkrijk was 15% - waarbij moet worden opgemerkt dat een belangrijke influenza A-stam (H3N2) een lage werkzaamheid bleek te hebben.

Resultaten Studie 2:

In de tweede studie werd het van planten afkomstige vaccin vergeleken met een van kippeneieren afgeleid quadrivalent geïnactiveerd vaccin bij 12 794 oudere volwassenen. Hiertoe behoorden 44,1% mannen (n=5605) en 55,9% vrouwen (n=7113) - de gemiddelde leeftijd was 72,2 jaar. Het vaccin op plantaardige basis had een relatieve doeltreffendheid van 8,8% in het voorkomen van influenza-achtige ziekte in vergelijking met het vaccin op dierlijke basis. Hoewel het plantenvaccin vergelijkbare beschermende resultaten kon laten zien, bereikte het een lagere antilichaamrespons.

Waarom hebben we griepvaccins van planten nodig?

Een tot dusver onopgelost probleem is dat het vaccin en de circulerende influenzastammen - met name de influenza A (H3N2)-stammen - niet goed op elkaar zijn afgestemd. Deze stammen kunnen het menselijk lichaam steeds efficiënter besmetten, wat problematisch wordt wanneer dit virus in kippeneieren wordt gekweekt voor een vaccin. Tijdens de kweek van het virus in eieren kan dit zich aanpassen om zich beter te binden aan celreceptoren op kippencellen. Door deze verandering in de kweek verschilt het hemagglutinine dat uit eieren wordt verkregen van het hemagglutinine dat door het wereldwijd circulerende H3N2-virus wordt "ge-voiced". Als gevolg daarvan zijn antilichamen die tegen deze virusstam worden geproduceerd, minder goed in staat om het virus te neutraliseren. Alternatieve productiemethoden zouden een oplossing kunnen bieden - tot dusver zijn er twee alternatieve benaderingen toegestaan: het gebruik van insectencellen voor de productie van een recombinant eiwit (d.w.z. met behulp van genetische manipulatiemethoden kan het eiwit zich in het lichaam opnieuw opbouwen) en zoogdiercellijnen om virussen te kweken (d.w.z. cellen van een weefseltype dat zich onbeperkt kan reproduceren).

Conclusie:

Volgens onderzoek dat in 2020 in het wetenschappelijke tijdschrift PLOS Pathogens is gepubliceerd, bleek de H3N2-stam door een mutatie de immuunrespons in het menselijk lichaam gemakkelijker te kunnen bestrijden.

Hoewel er nu goedgekeurde plantaardige geneesmiddelen voor de mens bestaan (b.v. de ziekte van Gaucher - vetstofwisselingsstoornis), is dit de eerste keer dat een plantaardig vaccin in een klinische proef is getest. Met verder grootschalig onderzoek kan het veelbelovende veld van vaccins op plantaardige basis blijven groeien en mogelijk alternatieve reeksen oplossingen bieden voor medische problemen.

Actieve ingrediënten: