Wetenschappers komen dichter bij de bestrijding van de dodelijkste ziekte ter wereld met het eerste vaccin in meer dan 100 jaar

Wetenschappers staan ​​op het punt een nieuw vaccin te ontwikkelen tegen tuberculose (TBC), een van de dodelijkste ziekten ter wereld.

Tbc eist jaarlijks meer dan 1 miljoen levens en is bijzonder dodelijk in ontwikkelingslanden, waar de toegang tot moderne antibiotica beperkt is. De resistentie van de ziekte tegen bepaalde behandelingen heeft luchtweginfecties wereldwijd tot de belangrijkste doodsoorzaak door infectieziekten gemaakt.

Ruim een ​​eeuw geleden ontwikkelden onderzoekers het Bacillus Calmette-Guérin (BCG)-vaccin, dat het aantal gevallen van tuberculose in de VS drastisch terugbracht van ruim 80.000 per jaar tot slechts een paar honderd in de decennia die daarop volgden.

Hoewel het vaccin effectief is bij kinderen, biedt het minder bescherming bij volwassenen, vooral in regio's met een hoge prevalentie van tuberculose.

Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) werken nu aan een vaccin van de volgende generatie, dat gebruikmaakt van eiwitten die worden geproduceerd door Mycobacterium tuberculosis, de bacterie die tuberculose veroorzaakt.

Het team infecteerde menselijke fagocyten, witte bloedcellen die de immuniteit versterken door ziekteverwekkers op te nemen en te vernietigen, met M. tuberculosis.

Vervolgens extraheerden ze MHC-II-eiwitten van het oppervlak van deze cellen en identificeerden ze specifieke peptiden, korte ketens van aminozuren, die zich aan deze eiwitten binden.

Onderzoekers ontdekten dat 24 peptiden een reactie van T-cellen, de cellen van het immuunsysteem die ziekteverwekkers bestrijden, opwekken. Dit suggereert dat deze peptiden T-cellen kunnen helpen om TB-bacteriën effectiever te herkennen en te vernietigen.

Hoewel geen van de peptiden in alle gevallen een T-celreactie teweegbracht, denkt het team dat een vaccin met een combinatie hiervan voor de meeste mensen wel zal werken.

Bryan Bryson, universitair hoofddocent biologische technologie aan het MIT en lid van het Ragon Institute van Mass General Brigham in Boston, zei: 'Er is wereldwijd nog steeds sprake van een enorme TB-last en daar willen we graag iets aan doen.

'Bij dit eerste TB-vaccin hebben we geprobeerd ons te richten op antigenen die we vaak zagen in onze screening en die ook een reactie lijken te stimuleren in T-cellen van mensen die eerder met TB zijn geïnfecteerd.'

Lees meer

Tegenwoordig infecteert tuberculose jaarlijks een paar duizend Amerikanen en doodt er ongeveer 500, veel minder dan kanker, hartziekten en dementie. Maar de dreiging is veel groter in ontwikkelingslanden, waar tuberculose jaarlijks wereldwijd 1,2 miljoen mensen doodt.

Het aantal gevallen van tuberculose in de VS daalde gestaag van 1993 tot 2020, toen het totale aantal gevallen een historisch dieptepunt bereikte van 7.170. Maar in 2021 steeg dat aantal naar 7.866.

Sindsdien is de prevalentie elk jaar toegenomen.

Uit de meest recente gegevens van de CDC blijkt dat er in de VS in 2024 voorlopig 10.347 gevallen van TB zijn geregistreerd. Dat is acht procent meer dan het jaar ervoor en het hoogste aantal sinds 2011, toen er 10.471 gevallen waren.

In 80 procent van de Amerikaanse staten neemt het aantal gevallen nu toe. Volgens deskundigen komt dit door het niet melden van gevallen en het wantrouwen jegens artsen dat is ontstaan ​​door de Covid-pandemie.

Ook de demografie van tuberculose is sinds 2001 veranderd. Dat was het eerste jaar dat de CDC meer patiënten meldde die niet in de VS geboren waren dan in de VS geboren. Dit betekent dat immigranten en reizigers de drijvende kracht achter de infecties waren.

Tuberculose wordt wereldwijd voornamelijk voorkomen met het BCG-vaccin, dat in 1921 werd ontwikkeld. Sindsdien zijn er geen andere vaccins goedgekeurd, grotendeels omdat Mycobacterium tuberculosis meer dan 4.000 eiwitten produceert. Het is daardoor moeilijk om te identificeren welke eiwitten een sterke immuunreactie veroorzaken.

Bryan Bryson, universitair hoofddocent biologische technologie aan het MIT, zei: 'In plaats van naar al die 4.000 TB-eiwitten te kijken, wilden we onderzoeken welke van die eiwitten uiteindelijk via MHC-eiwitten aan de rest van het immuunsysteem worden gepresenteerd.

'Als we die vraag konden beantwoorden, dan konden we vaccins ontwikkelen die daaraan konden voldoen.'

Omdat het risico op tuberculose in de VS laag is, wordt BCG niet routinematig toegediend, behalve aan kinderen die regelmatig worden blootgesteld aan mensen met actieve tuberculose of aan zorgverleners in gebieden met een hoog risico.

Als het wordt toegediend, biedt het een sterkere bescherming bij kinderen dan bij volwassenen.

In een onderzoek dat deze week werd gepubliceerd in Science Translational Medicine, infecteerden de onderzoekers menselijke fagocyten met Mycobacterium tuberculosis en drie dagen later extraheerden ze MHC-peptidecomplexen uit de celoppervlakken.

Deze complexen tonen fragmenten van TB-eiwitten aan T-cellen, waardoor onderzoekers veelbelovende vaccindoelen kunnen identificeren.

Ze ontdekten dat 27 TB-peptiden van 13 eiwitten het vaakst werden aangeboden. Bij blootstelling aan T-cellen die waren verzameld uit bloedmonsters van mensen die eerder met TB waren geïnfecteerd, veroorzaakten 24 peptiden een reactie bij ten minste enkele donoren.

Er waren echter geen peptiden die voor elke donor werkten.

Bryson zei: 'In een ideale wereld zou je bij het ontwerpen van een vaccin één eiwit kiezen dat aan elke donor wordt aangeboden.

'Het zou voor iedereen moeten werken. Maar met onze metingen hebben we nog geen TB-eiwit gevonden dat elke donor die we tot nu toe hebben geanalyseerd, bestrijkt.'

Het team beschikt momenteel over een mix van acht eiwitten waarvan zij denken dat ze de meeste mensen bescherming kunnen bieden tegen TB. Ze blijven deze combinatie testen met bloedmonsters van donoren over de hele wereld.

Ook zijn er plannen voor aanvullende onderzoeken bij dieren, aangezien de eerste proeven op mensen waarschijnlijk nog jaren op zich laten wachten.

Tbc verspreidt zich via druppeltjes in de lucht die vrijkomen wanneer iemand met actieve tbc hoest, niest of spreekt. Vroege symptomen zijn onder andere aanhoudende hoest, soms bloed ophoesten, pijn op de borst, onverklaarbaar gewichtsverlies, koorts, nachtelijk zweten en verlies van eetlust.

In latere stadia kunnen patiënten ernstige ademhalingsproblemen en uitgebreide longschade ervaren. Bovendien kan de infectie zich verspreiden naar andere organen, waaronder de hersenen en de wervelkolom.

Tbc in de hersenen, ook wel tuberculeuze meningitis genoemd, kan vitale weefsels beschadigen, de intracraniale druk verhogen en zenuwcellen doden, wat mogelijk kan leiden tot verlamming of beroertes. Sterfgevallen worden meestal veroorzaakt door ademhalingsfalen als gevolg van bacteriële schade aan de longen.