Israël (bbabo.net), - Door zich te concentreren op de belangrijkste verschillen tussen virussen en bacteriën, wekken onderzoekers sterke immuunresponsen op bij muizen tegen de ziekteverwekker van de pest die in de Middeleeuwen miljoenen mensen het leven kostte

Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv en het Israel Institute for Biological Research hebben 's werelds eerste mRNA-vaccin ontwikkeld dat effectief is tegen bacteriën, meldden wetenschappers maandag aan bbabo.net.

Door bewezen mRNA-technologie aan te passen die wordt gebruikt om COVID en andere virale pathogenen te bestrijden, ontwikkelden de wetenschappers een vaccin met een enkele dosis dat muizen volledig beschermt tegen de pest, de dodelijke ziekte die in de middeleeuwen miljoenen mensen het leven kostte en nog steeds bestaat, vooral in delen van Afrika en Azië.

De onderzoekers hopen het vaccin aan te passen voor andere ziekten, vooral die veroorzaakt door antibioticaresistente bacteriën die kunnen leiden tot een zich snel verspreidende pandemie.

“Er zijn veel ziekmakende bacteriën waarvoor we geen vaccins hebben. Bovendien hebben veel bacteriën door het overmatig gebruik van antibiotica in de afgelopen decennia resistentie tegen antibiotica ontwikkeld, waardoor de effectiviteit van deze belangrijke geneesmiddelen afneemt”, aldus prof. Dan Peer, VP voor R&D en hoofd van het Laboratory of Precision Nano-. Geneeskunde aan de Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research aan de TAU.

“Bijgevolg vormen antibioticaresistente bacteriën wereldwijd al een reële bedreiging voor de menselijke gezondheid. Het ontwikkelen van een nieuw type vaccin kan een antwoord bieden op dit wereldwijde probleem”, zei hij.

Hoewel de onderzoekers tevreden zijn met de resultaten van hun peer-reviewed onderzoek naar de plaagveroorzakende Yersinia pestis, vorige week gepubliceerd in Science Advances, menen ze dat andere microben nu de prioriteit hebben.

"De volgende stap is om ons te concentreren op bacteriën die nu relevanter zijn voor het grote publiek, zoals Staphylococcus aureus en bepaalde soorten resistente Streptococcus," zei Dr. Edo Kon, de hoofdauteur van de studie.

Het voordeel van mRNA-vaccins is dat ze nu vertrouwd, effectief en snel ontwikkeld kunnen worden. In het geval van SARS-CoV2 (COVID-19) duurde het slechts 63 dagen om over te gaan van de publicatie van de genetische sequentie van het virus naar klinische proeven met het vaccin. Zowel het Moderna- als het Pfizer-vaccin waren mRNA-vaccins.

De uitdaging bij het ontwikkelen van mRNA-vaccins tegen bacteriën komt voort uit het feit dat bacteriën op een belangrijke manier verschillen van virussen. Virussen zijn voortplanting afhankelijk van externe (gastheer)cellen. Ze brengen hun mRNA-molecuul in menselijke cellen en gebruiken ze als fabrieken voor het produceren van virale eiwitten op basis van hun genetisch materiaal.

In mRNA-vaccins wordt het molecuul gesynthetiseerd in een laboratorium en vervolgens verpakt in lipide nanodeeltjes die lijken op het membraan van menselijke cellen. Wanneer het vaccin in het menselijk lichaam wordt geïnjecteerd, blijven de lipiden aan de cellen kleven, waardoor de cellen virale eiwitten gaan produceren. Het menselijke immuunsysteem raakt vertrouwd met deze eiwitten en leert het lichaam te beschermen bij blootstelling aan het echte virus.

“Bacteriën hebben daarentegen onze cellen niet nodig om hun eigen eiwitten te produceren. En aangezien de evoluties van mensen en bacteriën behoorlijk van elkaar verschillen, kunnen eiwitten die in bacteriën worden geproduceerd, verschillen van die in menselijke cellen, zelfs als ze gebaseerd zijn op dezelfde genetische sequentie, "zei Kon.

Als gevolg hiervan resulteerden pogingen van wetenschappers om bacteriële eiwitten in menselijke cellen te synthetiseren in lage niveaus van antilichamen die een onvoldoende immuunrespons veroorzaakten.

Om dit probleem op te lossen, ontwikkelden het TAU- en IIBR-team methoden om de bacteriële eiwitten uit te scheiden terwijl de klassieke uitscheidingsroutes werden omzeild. Als resultaat identificeerde het immuunsysteem de eiwitten in het vaccin als immunogene bacteriële eiwitten. Het bacteriële eiwit is verrijkt met een stukje menselijk eiwit om de stabiliteit te waarborgen en te voorkomen dat het te snel uiteenvalt in het lichaam.

"Door de twee doorbraakstrategieën te combineren, hebben we een volledige immuunrespons verkregen", zei Kon.

Bij de Pest-bacterie werkte het, en de volgende stap zal zijn om te controleren of dit mechanisme ook voor andere soorten bacteriën werkt. Volgens Kon zijn de werkzaamheden al aan de gang.

"Ik moet trouw blijven aan de wetenschap en zeggen dat we hier nog niets zeker van weten, maar nu hebben we tenminste deze belangrijke instrumenten voor verder onderzoek", zei hij.

bbabo.ℵet