Het Oxford COVID-19 vaccin volgt zijn genetische instructies

Een team van de universiteit van Bristol heeft recentelijk technieken ontwikkeld om te valideren dat het vaccin nauwkeurig de genetische instructies volgt die door het team van Oxford zijn geprogrammeerd.

Het AstraZeneca Oxford COVID-19 vaccin (ChAdOx1 nCoV-19 en ook bekend als AZD1222), dat nu fase III van de klinische tests doorloopt, is al streng getest om de hoogste kwaliteits- en veiligheidsnormen te garanderen. Nu heeft een team van de Universiteit van Bristol recentelijk ontwikkelde technieken gebruikt om verder te valideren dat het vaccin nauwkeurig de genetische instructies volgt die door het team van Oxford zijn geprogrammeerd. Deze nieuwe analyse biedt nog meer duidelijkheid en detail over hoe het vaccin met succes een sterke immuunrespons uitlokt.

De bevindingen, geleid door wetenschappers van de Universiteit van Bristol en gepubliceerd op de preprint server ResearchSquare, vertegenwoordigen de meest diepgaande analyse van een van de COVID-19 vaccinkandidaten, en gaan aanzienlijk verder dan alle reglementaire vereisten waar ook ter wereld.

Het werk aan het vaccin, ontwikkeld door onderzoekers van het Jenner Instituut van de Universiteit van Oxford en de Oxford Vaccine Group, begon in januari 2020. De onderzoekers van Bristol, die nu fase III van de klinische tests van de Universiteit van Oxford en AstraZeneca ondergaan, hebben de nadruk gelegd op het beoordelen van hoe vaak en hoe nauwkeurig het vaccin de genetische instructies van het Oxford-team kopieert en gebruikt. Deze instructies geven aan hoe het spike eiwit van het coronavirus, SARS-CoV-2, dat COVID-19 veroorzaakt, gemaakt moet worden.

Het Oxford-vaccin wordt gemaakt door een verkoudheidsvirus (adenovirus) van chimpansees te nemen en ongeveer 20 % van de instructies van het virus te verwijderen. Dit betekent dat het onmogelijk is voor het vaccin om zich te vermenigvuldigen of een ziekte te veroorzaken bij de mens, maar het kan nog steeds worden geproduceerd in het laboratorium onder speciale omstandigheden. Door het verwijderen van deze genetische instructies is er ruimte om de instructies voor het spike eiwit van SARS-CoV-2 toe te voegen. Eenmaal in een menselijke cel moeten de genetische instructies voor het spike eiwit vele malen worden 'gefotokopieerd' - een proces dat bekend staat als transcriptie. In elk vaccinsysteem zijn het deze 'fotokopieën' die direct worden gebruikt om grote hoeveelheden van het spike eiwit te maken.

Zodra het piek eiwit is gemaakt, zal het immuunsysteem hierop reageren en dit pre-traint het immuunsysteem om een echte COVID-19 infectie te identificeren. Dus, wanneer de gevaccineerde persoon wordt geconfronteerd met het SARS-CoV-2 virus is hun immuunsysteem voorgetraind en klaar om het aan te vallen. Adenovirussen worden al vele jaren gebruikt om vaccins te maken, en deze worden altijd getest volgens zeer hoge normen om er zeker van te zijn dat elke batch van het vaccin de juiste kopie van de genetische instructies in het vaccin heeft. Dankzij de zeer recente vooruitgang op het gebied van genetische sequencing en de technologie voor de analyse van eiwitten waren de onderzoekers van Bristol echter voor het eerst ook in staat om duizenden en duizenden van de 'gefotokopieerde' instructies die door het Oxford-vaccin binnen een cel worden geproduceerd, rechtstreeks te controleren. Op deze manier waren ze in staat om direct te valideren dat de instructies correct en nauwkeurig worden gekopieerd, waardoor ze meer zekerheid hebben dat het vaccin precies zo presteert als geprogrammeerd.

Tegelijkertijd controleerden de onderzoekers het spijkereiwit dat door het vaccin in de menselijke cellen wordt gemaakt ook nauwkeurig de instructies zoals die geprogrammeerd zijn. Deze gloednieuwe aanpak kan in de toekomst routinematig worden gebruikt om onderzoekers te helpen de prestaties van dit soort vaccins te verfijnen. Dr. David Matthews, lezer in Virologie van Bristol's School of Cellular and Molecular Medicine (CMM), die het onderzoek leidde, zei: 'Dit is een belangrijke studie omdat we kunnen bevestigen dat de genetische instructies die ten grondslag liggen aan dit vaccin, dat zo snel en veilig mogelijk wordt ontwikkeld, correct worden opgevolgd wanneer ze in een menselijke cel terechtkomen. Tot nu toe was de technologie niet in staat om zulke duidelijke antwoorden te geven, maar we weten nu dat het vaccin alles doet wat we verwachtten en dat is alleen maar goed nieuws in onze strijd tegen de ziekte.'

De studie in Bristol werd gefaciliteerd met de steun van dr. Andrew Davidson, Reader in Systems Virology in CMM en Bristol UNCOVER en door belangrijke samenwerkingen met Sarah Gilbert, professor in de Vaccinologie aan de Universiteit van Oxford, en AstraZeneca. Sarah Gilbert, hoogleraar Vaccinologie aan de Universiteit van Oxford en leider van de Oxford vaccinatiestudie, voegde hieraan toe: 'Dit is een prachtig voorbeeld van interdisciplinaire samenwerking, waarbij nieuwe technologie wordt gebruikt om precies te onderzoeken wat het vaccin doet als het in een menselijke cel terechtkomt. De studie bevestigt dat grote hoeveelheden van het coronavirus spike eiwit met grote nauwkeurigheid worden geproduceerd, en dit verklaart voor een groot deel het succes van het vaccin in het induceren van een sterke immuunrespons.' De studie werd gefinancierd door de Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), de Amerikaanse Food and Drug Administration (US FDA) en de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).