De opkomst van nieuwe varianten leidt tot angst dat het coronavirus straks aan onze vaccins ontsnapt. Hoe groot is dat gevaar voor de Britse, Zuid-Afrikaanse en Braziliaanse variant?
Kort nadat in veel landen de vaccinatie van start was gegaan, kwamen er berichten over nieuwe, sneller verspreidende varianten van het coronavirus. Dat leidde tot de angst dat vaccins geen bescherming zouden bieden tegen deze varianten. Gelukkig wijzen de eerste onderzoeksresultaten erop dat de bestaande prikken nog altijd zullen werken. Wel zijn ze misschien iets minder effectief tegen de Zuid-Afrikaanse en de Braziliaanse variant.
‘Ik verwacht dat de huidige vaccins behoorlijk nuttig zullen blijven’, zegt biochemicus Jesse Bloom van het Fred Hutchinson Cancer Research Center in de Amerikaanse staat Seattle. ‘Maar ik denk wel dat het uiteindelijk nodig zal zijn de vaccins te updaten, zodat ze toegerust zijn op de evolutie van het virus.’
Antilichamen
Ons belangrijkste wapen tegen virussen zijn antilichamen. Wanneer we besmet raken met een nieuw virus, maakt ons immuunsysteem allerlei soorten antilichamen aan. Die binden zich aan verschillende delen van de virale eiwitten.
Niet alle antilichamen zijn hetzelfde. Uit onderzoek blijkt dat slechts een paar antilichamen virussen kunnen neutraliseren en zo besmettingen kunnen voorkomen. Deze neutraliserende antilichamen binden zich op cruciale plekken aan viruseiwitten.
Bij het coronavirus bevindt één zo’n cruciale plek zich op het zogeheten spike-eiwit. Het gaat om het receptor-bindingsdomein. Dat is het gedeelte van het eiwit dat zich bindt aan receptoren op menselijke cellen. Het helpt het virus de cellen binnen te dringen. Als dit gedeelte van het spike-eiwit verandert, is het mogelijk dat neutraliserende antilichamen zich er niet meer aan kunnen binden.
Drie varianten
Een van de nieuwe snelverspreidende coronavarianten is de B.1.1.7-variant. Omdat die het eerst werd gespot in het Verenigd Koninkrijk, staat hij ook wel bekend als de Britse variant. Deze variant heeft slechts één mutatie die op dit bindingsdomein inwerkt.
Er is onderzoek gedaan naar de antilichamen van mensen die het coronavirus al hebben gehad, of het BioNTech/Pfizer-vaccin hebben gekregen. Daaruit bleek dat de antilichamen tegen B.1.1.7 niet of nauwelijks aan effectiviteit hadden ingeboet.
De Zuid-Afrikaanse variant, B.1.351 genaamd, is van groter zorg. Die heeft namelijk drie mutaties in het bindingsdomein. Een daarvan is E484K – vernoemd naar de plek (E484) waar deze mutatie optreedt. De Braziliaanse variant, P.1 genaamd, heeft vrijwel dezelfde drie mutaties.
Alarmerend
Volgens een computermodel zijn er twee mogelijke verklaringen voor de snelle verspreiding van de Zuid-Afrikaanse variant. Vergeleken met eerdere varianten is B.1.351 ofwel 50 procent overdraagbaarder, ofwel 20 procent beter in het vermijden van immuniteit bij mensen die eerder al besmet zijn geweest. Labonderzoek wijst vooralsnog op de tweede verklaring.
Bloom heeft met zijn team onderzocht hoe mutaties in het bindingsdomein van invloed zijn op de effectiviteit van antilichamen van mensen die het coronavirus al hebben gehad. Mutaties op plek E484 bleken het grootste verschil te maken. De neutraliserende activiteit werd daardoor maar liefst tien keer zo klein.
Een mutatie in de Braziliaanse en Zuid-Afrikaanse variant helpt het virus mogelijk om antilichamen te ontwijken
Dat klinkt alarmerend. De huidige vaccins werken echter zo goed, dat zelfs een grote afname van de neutralisatie niet per se leidt tot substantieel minder bescherming, aldus Bloom. De antilichamen zijn dan misschien minder effectief, maar ze krijgen de klus alsnog geklaard. Bovendien waren de resultaten in het onderzoek per persoon verschillend: bij sommige mensen werkten de antilichamen net zo goed tegen de gemuteerde varianten.
Herbesmettingen
Meer bewijs komt van een onderzoek van Rino Rappuoli van het bedrijf GlaxoSmithKline Vaccines in Italië. Zijn team kweekte het virus in de aanwezigheid van antilichamen van een eerder besmette persoon. E484K bleek een van de drie mutaties die het virus resistent maakten.
Deze bevindingen wijzen erop dat de snelle verspreiding van B.1.351 en P.1 te wijten is aan de E484K-mutatie. Die helpt het virus antilichamen te ontwijken, zodat het mensen die covid-19 al hebben gehad opnieuw kan besmetten. ‘Of die varianten daarbovenop ook nog besmettelijker zijn, weet ik niet’, zegt Rappuoli.
In Zuid-Afrika zijn meldingen geweest van herbesmettingen, zei overheidsepidemioloog Salim Abdool Karim tijdens een online presentatie. Ook is er een bericht geweest over een Braziliaanse vrouw die de tweede keer zelfs hevigere symptomen ervoer. Maar dit soort anekdotische berichten heb je altijd, zei Karim, en in Zuid-Afrika is er geen bewijs voor een structurele toename aan herbesmettingen.
T-cellen
Een mogelijke verklaring hiervoor is dat onderzoek naar de neutralisatiecapaciteit van antilichamen niet het hele verhaal vertelt. De zogeheten T-celrespons is namelijk ook van belang. T-cellen merken een besmette cel op door de virale eiwitten op het oppervlak van die cel waar te nemen. Vervolgens vernietigen ze de besmette cel voordat die meer virussen loslaat.
‘T-cellen kunnen ongelooflijk waardevol zijn in het voorkomen van een ziekte’, zegt Shane Crotty van het La Jolla Institute for Immunology in Californië. ‘Ze kunnen dat zelfs zo goed doen, dat iemand nooit ziek wordt.’
Belangrijk daarbij is dat een T-cel virale eiwitten alleen maar hoeft te herkennen om er effectief op te reageren. Hij hoeft dus niet hun functioneringsmechanisme te blokkeren. Daardoor is het voor een virus moeilijker om hier resistentie tegen te ontwikkelen. Geen enkele plek op het virus is immers cruciaal.
De T-celrespons op het coronavirus is breed: hij omvat vele gedeeltes van het spike-eiwit, en ook andere eiwitten. ‘Deze varianten kunnen onmogelijk ontsnappen aan T-celimmuniteit’, zegt Crotty. Wat wel jammer is: T-cellen kunnen weliswaar voorkomen dat mensen symptomen krijgen, maar niet dat ze besmet raken.
Vaccins updaten
Al met al zouden bestaande vaccins nog altijd bescherming moeten bieden tegen B.1.351 en P.1, al zijn ze mogelijk iets minder effectief. Daarnaast bestaat het gevaar dat deze of andere varianten zodanig evolueren dat ze veel beter worden in het ontwijken van vaccinbescherming.
Dat betekent dat we de boel beter in de gaten moeten houden. Als we zulke ‘ontsnappingsvarianten’ in een vroeg stadium ontdekken, hebben we genoeg tijd om de vaccins te updaten, zegt viroloog Angela Rasmussen van de Georgetown-universiteit in Washington DC. ‘Het is niet waarschijnlijk dat er van de ene op de andere dag een variant opduikt die volledig aan het vaccin kan ontsnappen’, zegt ze. ‘Maar als we niet goed opletten, kan het gebeuren dat we zo’n variant pas vinden als het te laat is.’
Wetenschappers onderzoeken al hoe ze de vaccins kunnen updaten. In de meeste gevallen zal dat relatief eenvoudig zijn. Het grootste obstakel is wellicht het verkrijgen van toestemming.
New Scientist vroeg toezichthoudende organisaties in het VK, de VS en Europa wat producenten zouden moeten doen om die toestemming te verkrijgen. Geen van hen heeft daarover momenteel al een besluit genomen. Sommige wezen op het updaten van seizoensgriepvaccins als een mogelijk precedent. Geüpdatete griepvaccins hoeven geen klinische trials te ondergaan, zodat het proces snel kan verlopen. ‘Ik denk dat het heel snel gedaan kan worden’, zegt Rappuoli.
