Waarom malariavaccins geen goede immuniteit geven (en besmetting wel!)

Afbeelding: malaria-geïnfecteerde rode bloedcel

Onderzoekers van Sanquin laten in een publicatie in Nature Communications zien waarom klassieke malariavaccins tot nu toe hebben gefaald. Terwijl mensen na een besmetting met de malariaparasiet wel een sterke afweer opbouwen. Het verschil zit hem in de antistoffen die worden opgewekt. Alleen na een besmetting met malaria maken mensen krachtige antistoffen, veel krachtiger dan na vaccinatie. Dit soort antistoffen onderzoekt Sanquin al tientallen jaren. Ze komen ook voor bij bloedtransfusies en zwangerschappen, maar zijn dan juist heel gevaarlijk. Dit inzicht geeft mogelijkheden voor de ontwikkeling van effectiever vaccins tegen malaria.

Als mensen malaria hebben doorgemaakt, bouwen ze een sterke afweer op, die hen voor de rest van hun leven beschermt tegen de ziekte. Met vaccins lukt het tot op de dag van vandaag niet om zo’n zelfde goede bescherming te creëren. Mads Larsen, promovendus in de groep van Gestur Vidarsson, ontdekte samen met collega’s van Sanquin Research dat de antistoffen die gevormd worden na besmetting, een unieke suikersamenstelling hebben: Het suiker fucose ontbreektDit zorgt voor een sterke afweer tegen malaria. Antistoffen die opgewekt worden door een malariavaccin bevatten daarentegen wel fucose. Deze bieden niet voldoende bescherming tegen een toekomstige besmetting.

Gevaarlijke afweerreacties tegen bloedgroepen

De onderzoekers zijn dit type krachtige antistoffen, zonder fucose, al langer op het spoor. De sterke afweerreactie kan namelijk ook erg gevaarlijk zijn. Dat zie je bijvoorbeeld bij de rhesusziekte, waarbij een moeder tijdens de zwangerschap een ongewenste afweerreactie krijgt tegen een bloedgroep van haar ongeboren kind. Ook worden de antistoffen aangetroffen bij zeldzame transfusiereacties. Daarom is het van belang om deze antistoffen te begrijpen; om ongewenste afweerreacties te voorkomen, maar ook om effectieve afweerreacties op te wekken tegen ziektes als malaria.

Het lijkt er op, stellen de onderzoekers, dat hier een door evolutie bepaald mechanisme aan ten grondslag ligt. Dat is bedoelt om extra sterk op te kunnen treden tegen lichaamscellen waarop een ziekmakende binnendringer een stukje eiwit heeft achtergelaten. Want daar zit de overeenkomst van een malariabesmetting met bloedgroepen: de malariaparasiet kruipt de rode bloedcel binnen en stopt een van zijn eiwitten op de buitenrand van de rode bloedcel.  Bloedgroepen, ook eiwitten op de buitenkant van de rode bloedcel, worden in zeldzame gevallen per ongeluk door de afweer als lichaamsvreemd herkend. Dan worden ook die gevaarlijke antistoffen gemaakt. Het immuunsysteem vergist zich daar, en denkt dat de bloedgroep afkomstig is van een ziekteverwekker.

Dezelfde onderzoekers hebben recent de gevaarlijke antistoffen ook aangetoond in het bloed van COVID-19 patiënten op de IC. Deze ernstig zieke patiënten hebben last van een veel te sterke afweerreactie in hun longen, waardoor deze beschadigd raken. Ook hier speelt dat mechanisme mogelijk een rol: het afweersysteem reageert heel sterk op longcellen waarop een stukje viruseiwit zit.

Betere malariavaccins ontwikkelen

Deze nieuwe kennis kan worden ingezet om malariavaccins te ontwikkelen die veel krachtigere antistoffen opwekken. Die ziekte eist zo’n 400.000 doden per jaar, meestal treft het jonge kinderen en zwangere vrouwen. Verder brengt het nieuwe inzichten over de afweer tegen bloedgroepen tijdens zwangerschap en bij bloedtransfusie, een terrein dat Sanquin al tientallen jaren intensief onderzoekt.

Deze studie kwam tot stand dankzij intensieve samenwerking met diverse onderzoeksgroepen uit Afrika en Europa, waaronder de Universiteit van Kopenhagen en het LUMC. Zij deelden kennis op het gebied van techniek, parasitologie en immunologie.