En de voorlopige resultaten zijn veelbelovend: knaagdieren produceerden na toediening van het vaccin grote hoeveelheden antilichamen.

Het coronavaccin kan nu alleen nog met een prik in je arm worden toegediend. Maar iedereen die een hekel heeft aan naalden kan zijn hart ophalen. Wetenschappers werken namelijk aan een nieuwe methode. En wel door middel van een vaccin dat je kunt inhaleren.

Fagen
De onderzoekers maakten gebruik van gemodificeerde fagen; voluit ook wel bacteriofagen genoemd. Dit zijn virussen die het voorzien hebben op bacteriën, maar veilig zijn voor mensen. Sterker nog, fagen worden al een eeuw gebruikt om bacteriële infecties te behandelen.

Meer over fagen
Wetenschappers ontdekten fagen aan het eind van de negentiende eeuw, waarna ze kortstondig ingezet werden om bepaalde bacteriële infecties te bestrijden. Met de opkomst van antibiotica raakten de fagen een beetje in de vergetelheid. Maar de laatste jaren is daar – mede doordat steeds meer bacteriën resistent blijken voor antibiotica – verandering in gekomen. En inmiddels wordt voorzichtig weer gekeken of fagen – eigenlijk de natuurlijke vijanden van bacteriën – ingezet kunnen worden om (ziekmakende bacteriën) te doden. Maar ook in de coronacrisis kunnen de bacteriofagen een rol van betekenis spelen.

In de studie, gepubliceerd in het vakblad PNAS, simuleerde het team verschillende epitopen – een klein, toegankelijk deel van een macromolecuul dat herkend kan worden door antilichamen, B-cellen en T-cellen van het immuunsysteem – van het SARS-CoV-2-spike-eiwit. “We wilden fragmenten vinden die de spike-structuur nabootsen, zodat ze kunnen worden gebruikt om het immuunsysteem te leren het virus te herkennen,” legt onderzoeker Paul Whitford uit. De onderzoekers plaatsten de epitopen vervolgens op het oppervlak van een faag. Wanneer de gemodificeerde fagen vervolgens worden ingeademd en in de longen terechtkomen, bieden ze bescherming aan het immuunsysteem. Anders gezegd, ze leren ons immuunsysteem te waken tegen een COVID-19-infectie.

Veelbelovend
De voorlopige resultaten van het onderzoek zijn veelbelovend. Zo blijkt dat ‘epitoop 4’ het stabielst bleef nadat deze op een faag werd geplaatst en bovendien de beste immuunrespons opleverde. De onderzoekers testten hun bevindingen onder knaagdieren. En uit de experimenten blijkt dat knaagdieren na toedoening van het vaccin grote hoeveelheden antilichamen produceerden.

Wat dit nieuw ontwikkelde, inhaleerbare vaccin volgens de onderzoekers met name zo interessant maakt, is dat één spike-eiwit een groot aantal epitopen kan dragen. Bovendien kunnen ze gemakkelijk worden aangepast om bescherming te bieden tegen COVID-19-varianten. Het vaccin is zowel schaalbaar als aanpasbaar en kan bovendien bij kamertemperatuur vervoerd en opgeslagen worden.

Uitbreiding
De onderzoekers uit de huidige studie zijn nog niet klaar. In een volgende stap zijn ze van plan hun zoektocht naar meer en betere epitopen uit te breiden. “We zullen proberen het hele oppervlak van het spike-eiwit met behulp van de computer te screenen om nieuwe epitopen te vinden,” vertelt onderzoeksleider José Onuchic. Op deze manier proberen de onderzoekers een steentje bij te dragen aan het ontwikkelen van één enkel vaccin dat beschermt tegen meerdere COVID-varianten en kan worden vervoerd zonder de ‘koude keten’ die nodig is voor de huidige vaccins. “Dit zal de sleutel zijn om de wereldwijde pandemie uiteindelijk in te dammen,” zegt onderzoeker Renata Pasqualini.

Met de studie doen de onderzoekers een belangrijke stap in die richting. “De wereldwijde COVID-19-pandemie heeft het bewustzijn van de ongelijkheid op het gebied van de volksgezondheid en de noodzaak van een snel en toegankelijk immunisatie vergroot,” vervolgt Pasqualini. “In die zin kunnen de gunstige biologische eigenschappen van faagdeeltjes een potentieel praktisch én betaalbaar alternatief vormen.”

Fagen in de strijd tegen het coronavirus

Overigens kunnen fagen ook op andere manieren gebruikt worden in de strijd tegen het coronavirus. Zo bestuderen wetenschappers ook of ze kunnen worden ingezet om ernstige bacteriële infecties die bij sommige ernstig zieke coronapatiënten ontstaan, te bestrijden. Daarnaast zouden aangepaste bacteriofagen wellicht gebruikt kunnen worden om antistoffen tegen SARS-CoV-2 te maken die vervolgens aan patiënten kunnen worden toegediend. Veel ernstig zieke coronapatiënten ontwikkelen bacteriële infecties die in ieder geval onder oudere patiënten waarschijnlijk grotendeels verantwoordelijk zijn voor het hoge sterftecijfer. Het lichaam is dan niet langer enkel meer in strijd met het virus, maar moet ook deze bacteriële infecties te lijf gaan. Met behulp van fagen kan het aantal bacteriën worden teruggedrongen en de verspreiding ervan worden beperkt. En daardoor krijgt het immuunsysteem de gelegenheid om zich weer volop te richten op de bestrijding van het coronavirus en de aanmaak van antistoffen.