Advertentie

Technologie achter succesvaccins is beloftevol op vele fronten

©Filip Ysenbaert

Nu vaccins tegen Covid-19 die ervan gebruikmaken erg effectief blijken, groeit de hoop dat de veelzijdige mRNA-technologie ook andere doorbraken oplevert, voor ziektes van griep tot malaria. ‘Er beweegt van alles, je kan spreken van een revolutie.’

De erg snel ontwikkelde coronavaccins van het Amerikaanse Moderna en het Amerikaans- Duitse duo Pfizer-BioNTech, die uitstekend beschermen tegen Covid-19, luidden de definitieve doorbraak in van de onderliggende technologie: messenger-RNA of mRNA. Die technologie levert in cellen een genetische boodschappenlijst af, waardoor die zelf therapeutische eiwitten aanmaken. Bij de mRNA-vaccins tegen Covid-19 spuit je een stukje genetische code van het virus in, waarna lichaamscellen eiwitten karakteristiek voor het virus aanmaken. Dat lokt een immuunrespons uit, waardoor het lichaam zich traint voor een echte virusaanval.

De mRNA-technologie, ontdekt in de jaren 90, was bij de aanvang van de coronapandemie al matuur. Een grote meevaller, zegt de Vlaamse postdoctorale onderzoeker Rein Verbeke (UGent), die er zich al acht jaar in specialiseert.

‘Lang was het probleem dat mRNA te snel werd afgebroken door het lichaam en het te veel bijwerkingen genereerde. Maar er is veel vooruitgang geboekt. Net als met de ‘lipidenanopartikeltechnologie’: minuscule vetbolletjes die nodig zijn om mRNA in menselijke cellen te loodsen en te maken dat het op de juiste plaats zijn functie kan uitvoeren.’

Nu met de coronavaccins de eerste mRNA-medicatie op de markt is, oordelen experts dat je de technologie als een veelzijdige gereedschapskist op veel fronten kan inzetten, van infectieziekten, zoals griep, over HIV/aids tot kankerbehandelingen.

Waarover gaat het?

De veelzijdige mRNA- technologie, die aan de basis van de coronavaccins van Moderna en Pfizer- BioNTech ligt, kan ook andere medische doorbraken opleveren. Op korte termijn wordt vooral gekeken naar mRNA-behandelingen voor infectieziekten.

Kan de technologie ook ingezet worden tegen kanker?

De ontwikkeling van therapeutische kankervaccins blijkt een veel hardere noot om te kraken en zit nog in een prille ontwikkelingsfase.

Welke bedrijven zijn bezig met mRNA-technologie?

Curevac, Moderna en BioNTech zijn de frontrunners, maar ook big pharma investeert er fors in.

BioNTech heeft aangekondigd een mRNA-vaccin te willen ontwikkelen tegen malaria, waarmee het volgend jaar klinische testen wil beginnen. ‘De nood is hoog, omdat het enige malariavaccin, dat van het Britse GlaxoSmithKline, niet zo goed beschermt’, zegt Volker Germaschewski, hoofd onderzoek en ontwikkeling van het Antwerpse biotechbedrijf Etherna, dat mRNA-therapieën ontwikkelt voor onder meer de behandeling van malaria en kanker.

‘Wij willen met het Franse onderzoeksinstituut Pasteur in de herfst beginnen met dierenstudies voor onze malariabehandeling’, zegt Germaschewski. ‘Gemakkelijk zal dat niet zijn, omdat de levenscyclus van de parasiet erg ingewikkeld is. Hij nestelt zich in de lever en de rode bloedcellen en gedraagt zich heel anders dan een virus.’

Griepvaccin

Verbeke ziet op korte termijn vooral mRNA-mogelijkheden bij de behandeling van infectieziekten. ‘Net als bij het coronavirus gaat het daarbij om vreemde indringers. Ons immuunsysteem is geprogrammeerd om daartegen te vechten.’

‘Moderna en BioNTech ontwikkelen al een mRNA-griepvaccin. Aan het eind van elk griepseizoen kijken ze naar de jongste varianten die circuleren om er vervolgens vaccins tegen te ontwikkelen. Maar dat proces duurt enkele maanden. Tegen dat ze klaar zijn, circuleren al andere griepvarianten.’

‘Via de mRNA-platformen die aan de basis van de coronavaccins liggen zou je een griepvaccin in een paar weken kunnen maken, waardoor je korter op de bal kan spelen’, zegt Verbeke. ‘Bij klassieke griepvaccins werk je soms met levende virussen, die je inactiveert, kweekt in bevruchte kippeneieren en moet zuiveren. Bij mRNA werk je nooit met levend materiaal, waardoor je sneller kan gaan, en je altijd dezelfde werkwijze kan gebruiken. Alleen de genetische code die je het mRNA meegeeft, moet je veranderen, afhankelijk van de behandeling.’

‘Moderna ontwikkelde zijn kandidaat-coronavaccin in een paar weken, maar aan de goedkeuring gingen maanden van klinische testen vooraf. Je ziet nu dat Moderna inzet op een pijplijn van kandidaat-mRNA-vaccins voor infectieziekten, waaronder RSV.’

Via de mRNA- platformen aan de basis van de coronavaccins kan je veel sneller griepvaccins maken.
Rein Verbeke
Postdoctoraal onderzoeker UGent

‘Er zijn ook mRNA-behandelingen in ontwikkeling die je rechtstreeks inspuit in de bloedbaan, waarna ze belanden in de lever. Die kan als een biofabriek therapeutische eiwitten aanmaken om stofwisselingsziekten te behandelen’, zegt de Nederlandse mRNA-specialist Roy van der Meel, assistent-professor aan de Technische Universiteit Eindhoven.

Op papier zijn de mogelijkheden eindeloos, zegt Verbeke. ‘Net omdat je cellen genetische instructies kan geven om eiwitten aan te pakken die aandoeningen veroorzaken, zoals verkeerd of te veel geproduceerde eiwitten. Er is hoop dat er op termijn behandelingen komen voor genetische aandoeningen, zoals oogziekten, mucoviscidose of zeldzame stofwisselingsziekten.’

Kanker veel complexer

Verbeke, die gespecialiseerd is in kankerbehandelingen met mRNA, drukt de euforie voorlopig de kop in. ‘Voor heel wat complexe ziekten is nog veel werk. Bij de coronavaccins werkt mRNA erg goed omdat ze de genetische code afleveren voor één specifiek eiwit van het coronavirus, waartegen ons immuunsysteem fel reageert omdat het lichaamsvreemd is. De coronavaccins slagen er ook in via een injectie mRNA in de spier- en immuuncellen te krijgen, maar het is nog altijd heel moeilijk om mRNA tot in de longen, ogen of hersenen te krijgen.’

Het gebruik van mRNA om therapeutische kankervaccins te ontwikkelen is een veel hardere noot om te kraken. De vele kankerstudies van BioNTech zitten allemaal nog maar in de eerste of tweede van drie fases van klinische ontwikkeling. Waarom konden de mRNA-coronavaccins in minder dan een jaar op de markt komen, terwijl er na tientallen jaren onderzoek wereldwijd nog altijd geen therapeutisch kankervaccin is?

‘Onder meer omdat je bij de coronavaccins mRNA een lichaamsvreemd viruseiwit laat aanmaken. Dat herkent ons immuunsysteem gemakkelijk als indringer en het schiet meteen in actie’, zegt professor Zwi Berneman, diensthoofd hematologie aan het UZ Antwerpen, die al bijna 20 jaar pionierswerk verricht naar immuuntherapie met mRNA bij bepaalde types van (bloed)kanker.

‘Bij kanker heb je meestal niet te maken met een vreemde indringer, maar met lichaamseigen cellen die muteren. Die zijn voor onze afweercellen moeilijker te herkennen en ze gebruiken ook allerlei trucs om onzichtbaar te blijven. Bij kanker is veel minder sprake van een voor iedereen identiek, alomtegenwoordig eiwit op de oppervlakte van de cellen dan bij virussen.’

Bedrijven als BioNTech hebben met universele mRNA-kankertherapieën geëxperimenteerd, maar dat leverde weinig op, zegt Berneman. ‘Daarom trekt het nu, zoals wij al jaren doen in het UZ Antwerpen, de kaart van de gepersonaliseerde mRNA-kankervaccins. Dat is veel arbeidsintensiever en duur, en daarom niet zo interessant voor farmabedrijven.’

In hun kandidaat-kankerbehandelingen zetten Berneman en co. het afweersysteem van de patiënt aan het werk om kankercellen op te sporen en te vernietigen, waarbij mRNA instructies geeft aan specifieke afweercellen.

Berneman begon in 2005 al met klinische studies bij patiënten met vormen van kanker die een hoge nood hebben aan een verbeterde behandeling, als aanvulling op de standaardbehandeling - doorgaans chemotherapie - om herval te voorkomen of uit te stellen. Bij een fase 1/2-studie met 30 patiënten die lijden aan acute myeloïde leukemie en al een standaardbehandeling achter de rug hadden, bleek dat hun gemiddelde overlevingskans met 56 maanden (na de diagnose, red.) bijna dubbel zo hoog lag als bij patiënten die de mRNA-behandeling niet kregen.

Beeld je eens in dat je patiënten met een stofwisselingsziekte met één spuitje kan helpen.
Roy van der Meel
Assistent-professor Technische Universiteit Eindhoven

‘Dat is hoopvol, maar we zijn er nog niet’, zegt Berneman. ‘Het ziet ernaar uit dat we evolueren naar gepersonaliseerde mRNA-vaccins voor kanker. Routinegebruik zal niet voor de eerste jaren zijn.’

Etherna, dat nog geen behandeling op de markt heeft, wil begin volgend jaar starten met klinische testen van een kandidaat-mRNA-behandeling voor kanker die geassocieerd wordt met het humaan papillomavirus. ‘We mikken erop een respons op te wekken tegen specifieke doelwitten van dat virus’, zegt Germaschewski. Omdat het gaat om een lichaamsvreemd virus zou dat iets gemakkelijker moeten gaan.

Immuunsysteem afremmen

Niet alleen naar het gebruik van mRNA om ons immuunsysteem te triggeren loopt onderzoek. Net het omgekeerde gebeurt ook: de technologie inzetten om auto-immuunaandoeningen te behandelen waarbij ons immuunsysteem in overdrive gaat en dus schade aanricht.

Verbeke: ‘BioNTech test een kandidaat-mRNA-middel voor de behandeling van multiple sclerose.’ Testen op muizen hebben al aangetoond dat dat de vooruitgang van de ziekte vertraagt en de ernst van de symptomen vermindert, blijkt uit eerder dit jaar gepubliceerd onderzoek in het wetenschappelijk vakblad Science.

Tegelijk wordt onderzoek verricht naar de rol die mRNA kan spelen in het gebruik van CRISPR-CAS, de ontluikende technologie die DNA knipt en plakt. ‘De belofte van CRISPR-CAS is revolutionair, omdat je via een schaartje, een eiwit, rechtstreeks ingrijpt in het DNA en dus via een eenmalige ingreep genetische aandoeningen kan genezen.’

‘MRNA kan een dubbele rol spelen’, zegt Verbeke. ‘Enerzijds kan het helpen instructies te geven om het eiwit aan te maken waarmee je DNA kan knippen. Anderzijds kan het fungeren als gids om dat eiwitschaartje op de juiste plek te laten knippen.’

Het Amerikaanse biotechbedrijf Intellia Therapeutics, opgericht door Jennifer Doudna, de grondlegger van de CRISPR-CAS-technologie, voerde onlangs baanbrekend onderzoek naar het gebruik van CRISPR-CAS en mRNA bij de behandeling van een erfelijke stofwisselingsziekte, dat gepubliceerd werd in het gerenommeerde vakblad New England Journal of Medicine. ‘Uit voorlopige resultaten van de fase 1-studie bleek de genetische behandeling in staat de productie van een verkeerd gevouwen eiwit stil te leggen’, zegt Van der Meel. ‘Die patiënten hebben allerlei klachten, zoals zenuw- en gewrichtspijn, en niet zo veel behandelingsopties. Beeld je eens in dat ze geholpen kunnen worden met één spuitje.’

Almaar meer bedrijven trekken de mRNA-kaart. ‘Curevac, BioNTech en Moderna waren al voor de coronacrisis frontrunners,’ zegt Verbeke. ‘Maar je ziet dat ook big pharma op de kar springt.’

De Franse farmareus Sanofi, die met voor 6 miljard euro aan verkochte vaccins vorig jaar een van ’s werelds grootste spelers is, kondigde onlangs aan 400 miljoen euro per jaar te investeren in een ‘mRNA centre of excellence’. Sanofi wil tegen 2025 minstens zes kandidaat-vaccins voor niet nader genoemde infectieziekten klaar hebben voor klinische testen op mensen. Verbeke: ‘Er is duidelijk van alles aan het bewegen. Je kan echt spreken van een mRNA-revolutie.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud