Dat nog lang niet iedereen staat te trappelen om gevaccineerd te worden, begrijpt hoogleraar Willem Mulder heel goed. “Als je weet dat je normaal gesproken tien jaar op een nieuw vaccin moet wachten, dan is een gezonde dosis wantrouwen meer dan terecht. Toch maak ik me over de veiligheid geen zorgen, zeker niet bij de mRNA-nanovaccins van Pfizer/BioNTech en Moderna die nu als eerste zijn goedgekeurd voor de Europese Unie. Het is onze taak om uit te leggen hoe die nieuwe technologie werkt en waarom het geen veiligheidsrisico’s voor de langere termijn oplevert.”

Chimpanseevirus

Het Oxford-vaccin van AstraZeneca is een vectorvaccin, waarbij een onschuldig - niet replicerend - adenovirus als vehikel is gebruikt voor DNA dat codeert voor het spike-eiwit. “Ze hebben een chimpanseevirus gebruikt en geen adenovirus dat al onder mensen rondgaat”, benadrukt Van der Meel. “Dat heeft als voordeel dat nog niemand immuniteit heeft tegen dat adenovirus, want in dat geval werkt het vaccin veel minder goed.”

Dat komt doordat ons immuunsysteem het adenovirus dan direct onschadelijk zou maken, voordat dit virus onze lichaamscellen kan aanzetten om de spike-eiwitten aan te maken. Het Russische Spoetnik-vaccin, dat twee menselijke adenovirussen gebruikt, lijkt daar volgens de makers overigens geen last van te hebben: zij claimen een effectiviteit van 95 procent. “In principe is dit soort vaccins snel en goedkoop te produceren”, legt Van der Meel uit. “Zo’n vectorvirus is namelijk makkelijk op te kweken en is van nature stabiel, als product van miljoenen jaren evolutie.”

Eiwitfabriekjes

De mRNA-nanovaccins van Pfizer/BioNTech en Moderna werken een stuk directer. De instructie voor het aanmaken van de spike-eiwitten - in de vorm van kunstmatig mRNA - wordt ingespoten via minuscule vetbolletjes; er komt geen virus of DNA bij kijken. En dat blijkt verbazingwekkend goede resultaten op te leveren.

Hoogleraar Mulder vindt dat fantastisch: “Er vindt geen infectie plaats, hè? Er is niets wat zich repliceert en dus ook maar uit de hand zou kúnnen lopen door een onverhoopte mutatie.” Van der Meel vult aan: “Het mRNA wordt slechts een paar keer afgelezen in de ribosomen, de eiwitfabriekjes in de cel, waarbij telkens het gecodeerde eiwit wordt gemaakt. Je kunt beïnvloeden hoe vaak een streng mRNA kan worden afgelezen, door het uiteinde van het mRNA-molecuul te modificeren. Daarna is het klaar en wordt het mRNA afgebroken. Het blijft dus hooguit enkele dagen in je lichaam.”

Die vluchtigheid zorgt ervoor dat ook Van der Meel zich geen zorgen maakt over eventuele langetermijneffecten van de mRNA-vaccins. Wat hem betreft is het een uitgemaakte zaak. “Ik wil me laten vaccineren zodra dat mogelijk is. Inclusief mijn vrouw en als dat nodig zou zijn onze pasgeboren tweeling.”

Mulder vreest wel dat de immuniteit na een vaccinatie van beperkte duur kan zijn. “Als je kijkt naar het ziekteverloop en de immuniteit die wordt opgewekt door de besmetting zelf, dan is het de vraag of je langer dan een jaar beschermd bent.” In dat geval zou een jaarlijkse coronaprik, zoals nu tegen griep bestaat voor oude en zieke mensen, wellicht ons voorland zijn.

Vetbolletjes

Als ze zo goed werken, waarom zijn mRNA-vaccins dan niet al lang de gewoonste zaak van de wereld? Ten eerste bestaan de benodigde technieken om het mRNA te produceren nog niet zo lang. Daarnaast is het niet eenvoudig gebleken om het mRNA intact in de cel te brengen. Die puzzel is nu dus opgelost door met name Van der Meels oude groep in Vancouver.

“Zij hebben een techniek bedacht om het mRNA op te sluiten in vetbolletjes die uiteenvallen als de zuurgraad van hun omgeving verandert, zoals in het lichaam”, legt hij uit. “Daardoor kan nu enerzijds goedkoop een grote hoeveelheid mRNA-vaccin worden geproduceerd, terwijl anderzijds het mRNA pas in de cel vrijkomt en geen gevaarlijke immuunreactie veroorzaakt, maar slechts de gewenste milde respons.”

In 2018 is het eerste geneesmiddel goedgekeurd waarbij RNA opgesloten in dergelijke vetbolletjes bij levercellen wordt afgeleverd, vertelt de universitair docent. “De samenstelling van mRNA-vaccins tegen COVID-19 is hierop gebaseerd.”

Bouwstenen

Eenmaal in de cel is het vaccin-mRNA echter nog steeds heel kwetsbaar als het wordt aangezien voor viraal mRNA; dat wordt namelijk direct afgebroken. In het kunstmatige mRNA van zowel Pfizer/BioNTech als Moderna zijn bepaalde bouwstenen daarom vervangen door een net iets andere variant. Het wordt door de afweer binnen de cel daardoor niet eens herkend als mRNA (en dus met rust gelaten), maar vervult zijn rol als recept voor de aanmaak van eiwitten opvallend genoeg nog steeds prima. “Die mRNA-modificaties zijn vooral te danken aan het werk van Katalin Karikó en Drew Weissman. De verwachting is dat zij hiervoor binnen enkele jaren de Nobelprijs zullen krijgen.”

Mochten de huidige vaccins niet werken tegen nieuwe mutanten van het coronavirus, zoals de Zuid-Afrikaanse en Braziliaanse variant, dan kan razendsnel het mRNA in het vaccin worden aangepast. “De leiding van BioNTech heeft al aangegeven dat in zo’n geval het nieuwe vaccin binnen zes weken geleverd kan worden”, aldus Van der Meel.

Kortom: de ontwikkeling van de huidige, op nieuwe technieken gebaseerde vaccintypes was bij het uitbreken van de pandemie al ver gevorderd, waardoor er snel gehandeld kon worden door de in dit stuk genoemde bedrijven. Ter illustratie: de genetische code van het coronavirus werd op 11 januari 2020 online gezet en nog geen week later hadden Moderna en BioNTech de eerste versie van hun vaccin klaar om te testen.

Van der Meel: “De eerste studies in mensen gingen in maart al van start en vanwege de pandemie was er opeens veel geld beschikbaar om ook op grotere schaal de effectiviteit en veiligheid van de vaccins te testen; de zogeheten fase 3.” Nu de technologie eenmaal bewezen is, mag verwacht worden dat ook vaccins tegen andere ziekteverwekkers voortaan sneller op de markt komen - mits de nood hoog genoeg is.