Hoe effectief zijn de vaccins tegen nieuwe varianten?

Met de opmars van de nieuwe variant uit India neemt de zorg toe: werken de huidige vaccins wel goed genoeg tegen alle coronavarianten?

Het lijkt wel alsof telkens wanneer het tij in de coronapandemie begint te keren, er een nieuwe variant opduikt. De nieuwste bedreiging is B.1.617.2, sinds kort bekend als de delta-variant. Deze variant speelt een belangrijke rol in de verschrikkelijke uitbraak in India en verspreidt zich bovendien door vele andere landen. De grote vraag is daarom: zijn de bestaande vaccins goed genoeg om grote nieuwe uitbraken te voorkomen?

We weten al dat meerdere vaccins iets minder effectief zijn in het voorkomen van symptomatische besmettingen door nieuwe varianten. Bij de delta-variant lijkt die afname in effectiviteit weliswaar vrij klein, maar ook een kleine afname is van belang wanneer de meeste mensen slechts deels of helemaal niet gevaccineerd zijn. ‘Alles wat aan de vaccins ontsnapt, is op dit moment verontrustend’, zegt epidemioloog Deepti Gurdasani van de Queen Mary Universiteit in Londen.

Een afname in effectiviteit betekent niet alleen dat gevaccineerde mensen een hoger risico lopen op een besmetting. Het maakt het ook moeilijker om via vaccinatie de drempel van groepsimmuniteit te bereiken, oftewel het punt waarop het virus zich niet meer ver kan verspreiden. Bovendien maken varianten die makkelijker worden overgedragen deze drempel hoger, zodat die nog moeilijker te bereiken wordt. Er is bijvoorbeeld steeds meer bewijs dat de delta-variant nog makkelijker over te dragen is dan de alfa-variant (B.1.1.7), voorheen bekend als de Britse variant.

Grotere golf

Het goede nieuws is dat de bestaande vaccins voor alle varianten nog altijd voldoende bescherming lijken te bieden tegen ernstige ziekte of overlijden. ‘Al deze vaccins zijn in staat om bij de verschillende varianten hevige infecties en ziekenhuisopnames te beperken’, zegt immunoloog Jamie Triccas van de Universiteit van Sydney.

88%
Effectiviteit van het Pfizer/BioNTech-vaccin tegen de delta-variant uit India.

Toch is er nog altijd een risico. Microbioloog Ravi Gupta van de Universiteit van Cambridge heeft vele meldingen gehoord van mensen in India die overleden terwijl ze al gevaccineerd waren – hoewel de meesten van hen nog maar één dosis hadden ontvangen. Volgens hem moeten controlemaatregelen in stand blijven om het aantal besmettingen laag te houden. ‘Opengaan terwijl de bevolking slechts ten dele gevaccineerd is, is zorgwekkend’, zegt hij.

Volgens Gurdasani wijzen onderzoeksmodellen er zelfs op dat een makkelijker over te dragen variant die hier en daar aan vaccins kan ontsnappen, een grotere golf aan ziekenhuisopnames en doden kan veroorzaken dan die waar het Verenigd Koninkrijk in januari mee kampte.

Zuid-Afrika

Het is moeilijk in te schatten hoe goed een vaccin bescherming biedt tegen een bepaalde variant. Er zijn wel wat gegevens over bekend, verkregen in landen waar een nieuwe variant dominant werd in de periode dat klinische proeven werden uitgevoerd (zie de tabel hieronder).

In Zuid-Afrika was bijvoorbeeld een kleine klinische proef van het Oxford/AstraZeneca-vaccin bezig toen de bèta-variant (B.1.351) in dat land ontstond en zich verspreidde. In februari pauzeerde Zuid-Afrika de toediening van dat vaccin, toen de proef erop wees dat het geen bescherming bood tegen de meeste milde en gematigde ziektes die de bèta-variant kan veroorzaken.

60%
Effectiviteit van het Oxford/AstraZeneca-vaccin tegen de delta-variant uit India.

Verder hebben proeven aangetoond dat het Novavax-vaccin in het Verenigd Koninkrijk ongeveer 96 procent effectief is in het voorkomen van symptomatische infecties veroorzaakt door oudere varianten. Het is in datzelfde land 86 procent effectief tegen de alfa-variant. In Zuid-Afrika, waar de bèta-variant tijdens de proeven vrijwel alle gevallen veroorzaakte, bleek het vaccin slechts 51 procent effectief.

Eén of twee doses

Wanneer een vaccin eenmaal grootschalig wordt toegediend, kan de effectiviteit ervan in de ‘echte wereld’ worden ingeschat. Dat wordt gedaan door te kijken of mensen die positief testen op een bepaalde variant gevaccineerd waren, en door te kijken naar de verhouding tussen gevaccineerde mensen die door een bepaalde variant besmet zijn en gevaccineerde mensen die door andere varianten of het standaardvirus zijn getroffen.

Op 22 mei publiceerde de Engelse gezondheidsorganisatie Public Health England (PHE) onderzoek naar onder andere de delta-variant. Ten opzichte van andere varianten was er een kleine, statistisch niet betekenisvolle afname in effectiviteit tegen symptomatische besmettingen voor mensen die volledig gevaccineerd waren.

Uit het onderzoek bleek dat het Pfizer/BioNTech-vaccin na twee doses 93 procent effectief is tegen de alfa-variant en 88 procent effectief tegen de delta-variant. Het AstraZeneca-vaccin bleek na beide doses 66 procent effectief tegen alfa en 60 procent tegen delta.

Na slechts één dosis is de afname echter een stuk groter. Beide vaccins zijn dan 51 procent effectief tegen alfa, maar slechts 34 procent tegen delta.

Neutralisatie

Dit soort studies kunnen alleen verricht worden als een variant al wijdverspreid is. Idealiter wil je natuurlijk eerder al weten of een nieuwe variant aan de vaccins kan ontsnappen.

Dat kun je bijvoorbeeld achterhalen via neutralisatietests. Daarbij meng je een steeds grotere hoeveelheid antilichamen van een gevaccineerd persoon met het virus. Die mix giet je op cellen, zodat je kunt zien hoeveel antilichamen er nodig zijn om het virus te ‘neutraliseren’, oftewel besmetting te voorkomen.

100%
Effectiviteit van de meeste vaccins tegen overlijden aan oudere varianten.

Onlangs heeft het team van Nathaniel Landau van de New York Universiteit aangetoond dat antilichamen van mensen die het Pfizer- of Moderna-vaccin hadden ontvangen, twee tot drie keer minder effectief zijn in het neutraliseren van de delta-variant. Dat is volgens Landau een relatief kleine afname. ‘Onze verwachting is dat deze vaccins bescherming zullen blijven bieden, zeker aan de overgrote meerderheid van de gevaccineerden’, zei hij enkele weken geleden, voordat de resultaten van het PHE-onderzoek bekend waren.

Geen dure proeven

Neutralisatie-onderzoek vertelt echter niet precies hoeveel bescherming een vaccin zal bieden. Dat probeert Triccas met zijn collega’s nu uit te zoeken. Onlangs publiceerden ze een artikel met een analyse van gegevens uit verschillende studies. Ze ontdekten een sterk verband tussen het aantal neutraliserende antilichamen dat een vaccin uit de tent lokt en de hoeveelheid bescherming die dat vaccin biedt tegen symptomatische besmetting.

Dit kan leiden tot een manier om de effectiviteit van aanvullende prikken en nieuwe vaccins te testen, of die van bestaande vaccins tegen nieuwe varianten, zonder dat daarvoor dure en tijdrovende klinische proeven nodig zijn.

Zorgwekkend

Op basis van hun resultaten ontwikkelde Triccas met zijn collega’s een model. Dit heeft enkele zorgwekkende implicaties.

Het was al bekend dat het aantal neutraliserende antilichamen in de loop der tijd afneemt. Dat wijst erop dat de effectiviteit van vaccins ook zal afnemen. Volgens het model geldt: hoe minder effectief een vaccin is, des te sneller zijn effectiviteit zal afnemen. Een vaccin met een effectiviteit van 95 procent zal bijvoorbeeld na 250 dagen zijn gezakt tot 77 procent. Een vaccin met een oorspronkelijke effectiviteit van 70 procent zal daarentegen in die tijd zelfs zakken tot 33 procent.

Volgens het model zullen varianten die antilichamen ontwijken een vergelijkbaar effect hebben. Neem bijvoorbeeld weer een vaccin dat 95 procent effectief is. Een vijfvoudige afname in de effectiviteit van neutraliserende antilichamen zou het vaccin dan 77 procent effectief maken. Een vaccin dat 70 procent effectief is, zou daarentegen in dat geval naar 32 procent zakken.

Dit verklaart mogelijk waarom het AstraZeneca-vaccin in de Zuid-Afrikaanse proef zo’n sterke afname vertoonde in effectiviteit tegen de bèta-variant. Ook het PHE-onderzoek zag hier tekenen van. ‘De afname in effectiviteit leek groter bij het AstraZeneca-vaccin’, aldus de publicatie.

B- en T-cellen

Landau is er echter niet van overtuigd dat het model van Triccas klopt. Volgens hem geeft het aantal neutraliserende antilichamen weer hoeveel B-cellen je hebt die antilichamen produceren. Deze fabriekjes stoppen weliswaar na verloop van tijd met de productie, maar ze gaan niet per se weg. Dat betekent dat er heel snel weer nieuwe antilichamen kunnen worden klaargestoomd.

Zelfs als het team van Triccas het bij het juiste eind heeft, leidt verminderde effectiviteit tegen symptomatische besmettingen er niet noodzakelijk toe dat meer mensen ernstig ziek worden. Volgens Landau kan zelfs een kleine hoeveelheid neutraliserende antilichamen bescherming bieden. ‘Ik denk dat mensen lange tijd genoeg antilichamen zullen houden om niet erg ziek te worden’, zegt hij.

Naast antilichamen bieden bovendien ook T-cellen bescherming tegen ernstige ziekte. Het is voor virussen moeilijker om aan de T-cel-respons te ontsnappen dan om antilichamen te vermijden.

Vaccinatiebereidheid

Mocht de effectiviteit van bepaalde vaccins toch snel verminderen of veel lager zijn bij bepaalde varianten, dan wordt het nog moeilijker dan gedacht om de verspreiding van het coronavirus te stoppen. We weten niet welk deel van de bevolking immuun moet zijn om groepsimmuniteit te bereiken; schattingen lopen uiteen van 70 tot 90 procent.

Om deze drempel te bereiken, zijn zeer effectieve vaccins nodig, evenals een zeer hoge vaccinatiebereidheid. Dat is met name het geval als kinderen niet gevaccineerd zullen worden, zegt Gurdasani. ‘Met deze nieuwe varianten is het misschien wel onmogelijk om groepsimmuniteit te bewerkstelligen’, zegt zij.