De virussen worden bij elkaar gehouden door de geladen peptidestrengen (afb: Heldt en Perry)

Jaarlijks zou volgens een schatting van de Wereldgezondheidsorganisatie de helft van vaccins weggegooid moeten worden omdat ze niet koud (genoeg) bewaard worden. Onderzoeksters hebben een manier gevonden de houdbaarheid te verzekeren met behulp van eiwitten in plaats van kou.
Ben je ooit ingeënt waarna je het gevoel kreeg dat er iets brandde? Dat vaccin bevatte dan waarschijnlijk zout of suiker, natuurlijke middelen om, naast een lage temperatuur, het vaccin stabiel te houden. Virussen in vaccins moeten ons afweersysteem klaar maken voor een adequate reactie. Die moeten koel gehouden worden om te voorkomen dat de virussen kapot gaan. Bewaartemperaturen voor vaccins liggen ergens tussen de -2 en -8°C. Het nieuwe coronavaccin van Pfizer/BioNTech zelfs onder de -80°C!
In feite is dat net zoiets als het bewaren van bepaalde bederfelijke voedingswaren. “Een biefstuk, bijvoorbeeld, heeft dezelfde houdbaarheidsproblemen. Die bevat ook eiwitten, vetten en andere stoffen die we, als we die willen bewaren, koel moet houden” zegt Caryn Heldt van de TU Michigan. Om virussen te bewaren heb je lage temperaturen nodig of massa’s virussen of andere cellen bij elkaar.
Dat kan een probleem zijn en Heldt en Sarah Perry van de universiteit van Michigan Amherst en collega’s gingen op zoek naar een alternatief.
Zo’n ‘drukbevolkte’ omgeving is het menselijk lichaam. Virussen dringen daar cellen binnen en laten daar hun erfgoed repliceren tot de dood van de ‘gastheer’ er op volgt doordat al die viruskopieën de cel uitbarsten. “De omstandigheden voor een vaccin die maken dat het werkt zijn bijna tegenovergesteld aan die om een virus stabiel te houden”, zegt Heldt. “Je moet dat virus stabiel houden om een goede afweerreactie te krijgen, terwijl je de juiste componenten in het vaccin moet hebben om het veilig te kunnen inspuiten.”

Heldt en Perry zochten de oplossing in polypeptiden (in dit geval synthetische eiwitten) met positieve en negatieve ladingen. Als deze geladen verbindingen in oplossing terechtkomen, dan klonteren ze samen en vormen een afgescheiden vloeistoffase (?;as). Dat proces wordt complexe coacervatie genoemd. Die ‘vloeistof’ stulpt zich als het ware rond de virusdeeltjes en houdt zo het virusmateriaal bij elkaar als in een pannenkoek.
Perry: “Coacervaten zien we eigenlijk voortdurend. Shampoo bijvoorbeeld. Als je shampoo met water verdunt krijg je een fasescheiding waardoor vuil en vet uit je haar verdwijnt.”

Complexe coacervatie werkt bij virussen zonder een ‘envelop’, een vetomhulsel. Dat zijn virussen die, onder meer, verantwoordelijk zijn voor kinderverlamming, verkoudheid en hepatitus A.

Virusenvelop

De onderzoeksters zoeken nog naar een manier om envelopvirussen, zoals het coronavirus, te stabiliseren in een vaccin zonder koeling te hoeven gebruiken. Dat vereist een subtiel evenwicht tussen dichtheid en verdeling in de vetlaag, waar virussen zonder vetomhulsel niet mee zitten. Perry: “We moeten meer naar de stoffen kijken in die coacervaten. Het bij elkaar brengen is niet de enige strategie om virussen te stabiliseren. We moeten beter begrijpen hoe verschillende polymeren wisselwerken met onze virussen en hoe we dat kunnen gebruiken om oplossingen te bedenken voor problemen waar we nog tegenaan zullen lopen.”
Een belangrijk punt is, vindt Heldt, dat de aminozuren die ze gebruiken in de polypeptiden dezelfde zijn als de bouwstenen voor eiwitten in ons lichaam. “We voegen niet iets toe wat niet veilig is.” Ik ben benieuwd of dit een oplossing wordt voor het bewaren van vaccins.

Bron: Science Daily