Microbiologie in hapklare porties
Bacteriën gebruiken tegen virale infecties: Een nieuw vaccin
Influenza is de naam die we geven aan een familie virussen die, wanneer ze mensen of dieren besmetten, griep veroorzaken. Hoewel je deze vervelende, maar meestal kortdurende infectie vast wel eens hebt doorgemaakt, kan het dodelijk zijn. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie zijn er elk jaar ongeveer 1 miljard gevallen van seizoensgriep, of de gewone griep. Ongeveer 3-5% daarvan wordt uiteindelijk ernstig, meestal bij patiënten die al risico lopen. En influenza veroorzaakt wereldwijd tussen de 300.000-650.000 doden per jaar. Elk jaar wordt er een vaccin ontwikkeld tegen de meest voorkomende stammen van dit virus en aan veel mensen gegeven. Het mag geen verrassing zijn dat wetenschappers hard werken aan een betere bescherming voor de bevolking, vooral voor mensen die risico lopen. Misschien hebben ze een heel goede manier gevonden om betere vaccins tegen griepvirussen te maken. In de rij voor… bacteriën!
Escherichia coli Nissle 1997 (EcN)
Escherichia coli is een bacterie die vooral voorkomt in het darmkanaal van mensen (en veel dieren). Er zijn veel stammen en sommige kunnen infecties veroorzaken, meestal door voedselvergiftiging, diarree en sommige andere ziekten. De meeste stammen zijn echter heilzaam en zelfs nodig voor een goede darmgezondheid. Escherichia coli Nissle 1997, of EcN, is zo’n stam die wordt gebruikt als probioticum om de gezondheid van het maag-darmkanaal te verbeteren. Wetenschappers hebben nu het effect van deze bacterie op de luchtwegen getest. Ze ontdekten dat het inbrengen van de bacterie in het neusweefsel van muizen, met behulp van een spray, het immuunsysteem een enorme boost gaf. Dit gebeurde voornamelijk door het aangeboren immuunsysteem in het neus- en longweefsel te stimuleren. Het aangeboren immuunsysteem bestaat uit cellen die alles wat vreemd is aanvallen en is niet verantwoordelijk voor de productie van antilichamen. Muizen die werden geïnoculeerd met influenzavirus in doses die dodelijk zouden moeten zijn, overleefden veel beter als ze van tevoren waren behandeld met EcN. Deze bescherming was echter zeer effectief tegen sommige griepstammen, maar ontbrak tegen andere.
IIntranasale toediening van vaccins. Afbeelding overgenomen van wikipedia.
Een neusvaccin ontwikkelen uit EcN
Neusvaccins zijn waarschijnlijk een van de manieren waarop vaccins in de toekomst zullen worden toegediend. Daarom wilden deze wetenschappers EcN zo ontwikkelen dat het immuunsysteem tegen influenza er beter van werd, zodat ze het veranderde EcN konden gebruiken om een neusvaccin te maken.
Het influenzavirus heeft een eiwit dat matrixeiwit 2 of M2e heet. Ons immuunsysteem is erg goed in het herkennen van dit eiwit en als we geïnfecteerd raken, maken we meestal antilichamen aan tegen een klein deel van dit eiwit, een antigeen. Verschillende griepstammen hebben echter iets andere M2e-antigenen. Om het beste EcN-vaccin te maken, namen de wetenschappers vijf M2e-antigenen van verschillende stammen die pandemieën hebben veroorzaakt of een hoog gezondheidsrisico vormen en smolten ze samen tot één eiwit. Vervolgens voegden ze een gen toe aan EcN dat codeert voor dat nieuwe eiwit, waardoor de bacterie het eiwit gaat produceren. Dit betekent dat wanneer de bacterie in contact komt met het immuunsysteem, de immuuncellen leren om antilichamen tegen deze antigenen te produceren. Als er een griepinfectie plaatsvindt met een van de antigenen, zal het immuunsysteem al voorbereid zijn om het virus aan te pakken.
De nieuwe bacterie heette EcN-5M2e. De onderzoekers gebruikten het om muizen te vaccineren en ze vervolgens bloot te stellen aan verschillende griepstammen. De muizen die waren gevaccineerd met EcN-5M2e hadden veel minder problemen en overleefden het allemaal, dan de muizen zonder behandeling of de muizen die waren behandeld met het oorspronkelijke EcN. Bovendien verhoogde het nieuwe EcN-5M2e de aangeboren immuunrespons in het neus- en longweefsel, maar het creëerde ook een adaptieve immuunrespons, waarbij de productie van antilichamen en immuuncellen werd gestimuleerd, en beide waren terug te vinden in de bloedbaan van de muizen.
Langdurige bescherming tegen influenza wordt bereikt met EcN-5M2e
Er was natuurlijk nog één vraag die beantwoord moest worden. Hoe lang hield de bescherming door het nieuwe vaccin aan? Welnu, muizen behandeld met het vaccin overleefden zonder veel problemen dodelijke doses griep na 6 maanden vaccinatie. En zowel het immuunsysteem als de luchtwegen hadden antilichamen tegen de antigenen van M2e.
Al met al zou een neusspray als seizoensvaccin voor het influenzavirus vrij snel ontwikkeld en bij mensen getest kunnen worden. En als de reacties vergelijkbaar zijn met wat deze wetenschappers bij muizen hebben waargenomen, zullen we binnenkort bacteriën gebruiken om het vervelende en gevaarlijke virus dat influenza kan zijn te bestrijden!
Link to the original post: Engineered probiotic Escherichia coli elicits immediate and long-term protection against influenza A virus in mice. https://doi.org/10.1038/s41467-024-51182-3
Featured image: Image taken from flickr. Credit: NIAID
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 
