Het injecteren van een tbc-vaccin in het bloed, niet in de huid, verhoogt de effectiviteit

Het toedienen van een hoge dosis van een vaccin tegen tuberculose intraveneus, in plaats van onder de huid, verbetert het vermogen van het medicijn om te beschermen tegen de dodelijke ziekte aanzienlijk, zo blijkt uit een nieuwe studie.

De typische dosis en wijze van toediening van het bacille Calmette-Guérin of BCG-vaccin veranderen voorkwam tuberculose bij 90 procent van de resusapen, rapporteren onderzoekers online op 1 januari Natuur.

Het meest ‘verbazingwekkende’ is dat zes van de tien apen die het IV-vaccin kregen nooit een eerste infectie ontwikkelden bij blootstelling aan tuberculose, zegt Joel Ernst, een immunoloog die gespecialiseerd is in tuberculose aan de Universiteit van Californië, San Francisco. Het voorkomen van infectie, en niet alleen een ziekte – ook wel steriliserende immuniteit genoemd – is uiterst zeldzaam bij elk tbc-vaccin, zegt Ernst, die niet bij het onderzoek betrokken was. Door die infectie te dwarsbomen, kunnen geen bacteriën opnieuw worden geactiveerd om een ​​latente of actieve tuberculose-infectie te veroorzaken.

De BCG-vaccin bestaat al bijna een eeuw en is het enige momenteel goedgekeurde tbc-vaccin. Meer dan 150 landen, maar niet de Verenigde Staten, gebruik regelmatig BCG om zuigelingen te beschermen tegen sommige vormen van tuberculose. Maar het vaccin slaagt er vaak niet in het meest voorkomende type tuberculose-infectie te voorkomen, in de longen, bij adolescenten of volwassenen.

Wereldwijd besmet TB 10 miljoen mensen in 2018. Het doodt ongeveer 1,5 miljoen per jaar, waardoor het de meest dodelijke infectieziekte is. Tot 13 miljoen mensen in de Verenigde Staten hebben latente tbc-infectie, die een immuunreactie induceert maar niet is geëvolueerd naar actieve tuberculose. Een experimenteel tbc-vaccin dat mensen met de latente infectie zou kunnen helpen beschermen tegen het ontwikkelen van actieve tbc, is in de maak (SN: 25-09-18).

Het is moeilijk om een ​​effectief tbc-vaccin te maken omdat de bacteriën die de ziekte veroorzaken, Mycobacterium tuberculosis, cellen binnengaan, waar ze beter beschermd zijn tegen antilichamen, die voornamelijk externe cellen aanvallen. Om de meeste intracellulaire infecties te bestrijden, zijn immuuncellen, T-cellen genaamd, nodig om de geïnfecteerde cellen aan te vallen, zegt immunoloog Robert Seder van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases Vaccine Research Center in Bethesda, Md.

Het toedienen van het BCG-vaccin net onder de huid zorgt ervoor dat het lichaam enkele T-cellen aanmaakt om TB te bestrijden. Maar niet genoeg van deze cellen worden gemaakt en komen waar ze moeten zijn en blijven daar – de longen bijvoorbeeld – die de effectiviteit van het vaccin beperken, zegt JoAnne Flynn, een microbioloog en immunoloog aan het University of Pittsburgh’s Center for Vaccine Research.

Een malaria-infectie vereist ook dat T-cellen de malariaparasiet in cellen bestrijden, zegt Seder. Na zijn succes met een intraveneus malariavaccin in een andere proef vroegen onderzoekers zich af: als ze het BCG-vaccin rechtstreeks in het bloed zouden injecteren, waar het door het lichaam zou kunnen reizen, zou het dan de aanmaak van voldoende T-cellen in de weefsels veroorzaken waar de cellen moeten zijn?

Flynn, Seder en hun collega’s testten vijf BCG-formuleringen in makaken: een standaard onderhuidse of intradermale dosis voor de mens; een hoge dosis die onder de huid wordt gegeven (100 keer hogere concentratie dan de dosis voor mensen); een hoge dosis aerosol toegediend met een masker; een intraveneuze hoge dosis; en een combinatie van een hoge dosis aerosol en een standaarddosis intradermaal. Zes maanden later stelde het onderzoek de vijf verschillend gevaccineerde groepen makaken en een zesde niet-gevaccineerde controlegroep bloot aan tuberculose.

Alle niet-gevaccineerde, standaarddosis intradermale en aërosol gevaccineerde makaken ontwikkelden de bacteriële infectie. De acht makaken die de intradermale hoge dosis kregen, hadden geen significant betere bescherming dan degenen die de standaarddosis kregen, zegt Flynn. Op één na kregen alle acht infecties, hoewel twee apen het enkele weken later opruimden. Daarentegen ontwikkelden zes van de tien met IV gevaccineerde makaken nooit een tbc-infectie en drie hadden minder dan 45 individuele tbc-bacteriën in de longen, een zeer lage hoeveelheid, en gingen verder met het opruimen van de infectie.

Een mogelijke reden dat het vaccin beter werkte bij intraveneuze toediening, is het hoge aantal T-cellen dat wordt geïnduceerd door het IV-vaccin – 100 keer zoveel in de luchtwegen van die makaken vergeleken met de intradermale en aerosolgroepen. Potentieel belangrijker is de ontdekking waarvan het vaccin de productie veroorzaakte T-cellen die in het weefsel zittengeprimede T-cellen in het weefsel zelf, niet alleen in het bloed.

Punam Mangtani, epidemioloog aan de London School of Hygiene and Tropical Medicine, noemt het onderzoek ‘een zeldzame en opwindende proof-of-concept-studie’.

Het voorkomen van tbc bij adolescenten en volwassenen is cruciaal, zegt Flynn, dus de belangrijkste vraag is of deze aanpak veilig en effectief zou zijn in die doelgroep. De enige bijwerkingen die bij de makaken werden gezien, waren een tijdelijke, bescheiden toename van de ontsteking. Ernst zegt dat een veiligheidsprobleem is of intraveneuze BCG een schadelijke ontstekingsreactie kan veroorzaken bij mensen met latente tbc-infectie – ongeveer een kwart van de wereldbevolking. Het is niet duidelijk of dit vaccin mensen met latente infecties kan helpen of schaden, die de onderzoekers van plan zijn te testen bij apen. Als het schade zou kunnen veroorzaken, zou screening vóór vaccinatie noodzakelijk zijn.

Voorlopig is de volgende stap om te testen hoe laag een dosis nog steeds bescherming biedt, zegt Flynn. “Deze studie geeft ons echt hoop dat er een echt effectief vaccin tegen tuberculose aan de horizon is”, zegt ze. “Ik zit al 30 jaar in het veld en ik voel dat we vooruitgang boeken om de ziekte en vaccins die infectie kunnen voorkomen echt te gaan begrijpen.”