coronavirus onderzoek

Geneesmiddelen en een vaccin tegen Covid-19: hoe ver staan we?

Covid-19 heeft al aangetoond dat het potentieel dodelijk is – vooral voor ouderen en mensen met onderliggende gezondheidsproblemen. Het is ook zeer besmettelijk. Verder is er vooral nog veel dat we niet weten, omdat het pas enkele weken geleden werd ontdekt. Komt er een vaccin? Wanneer? Wie is daar mee bezig? Waarom is het zo moeilijk om er eentje te maken? En wat met medicatie voor wie het virus heeft? Een stand van zaken:

Gezondheidsfunctionarissen vertrouwen momenteel vooral op tactieken zoals quarantaines en opleggen van sociale maatregelen, zoals geen handen schudden en afstand van elkaar houden. In ziekenhuizen zijn de belangrijkste methodes om patiënten te behandelen eerlijk gezegd erg basic: zuurstof toedienen en koorts verminderen.

Maar het goede nieuws is dat dankzij wetenschappelijke doorbraken in genetische geneeskunde en de lessen die geleerd zijn uit recente uitbraken van gelijkaardige virussen, we anno 2020 toch erg goed gewapend zijn om met een medische oplossing te komen. Zowel wat betreft een geneesmiddel als een vaccin.

Binnen een paar weken na het ontdekken van de uitbraak van Covid-19 bepaalden de Chinese wetenschappers het genoom van het virus en deelden het met de wereld. Zoiets was enkele jaren geleden nog ondenkbaar.

coronavirus

Farmaceutische bedrijven en onderzoekscentra begonnen vervolgens met het ontwikkelen van nieuwe manieren om Covid-19 te voorkomen en te behandelen. Door de kennis die is opgedaan van eerdere inspanningen om andere virale uitbraken aan te pakken, waaronder coronavirussen zoals MERS en SARS, zijn onderzoekers ook met een voorsprong begonnen.

Wat ook immens helpt, is dat na de ebola-epidemie van 2014-2016, waarbij 11.000 mensen om het leven kwamen, we CEPI hebben. CEPI staat voor Coalition for Epidemic Preparedness Innovations en is een publiek-privaat partnerschap, met als bestaansreden subsidies toekennen voor snelle vaccinontwikkeling gericht op bedreigingen die de farmaceutische industrie anders zou negeren. Slechts twee maanden na de uitbraak van Covid-19 is CEPI een groot deel van de reden waarom er momenteel minstens 35 kandidaat-vaccins in de maak zijn. 

Dit is de huidige stand van zaken voor enkele van de meest veelbelovende benaderingen. We zetten even op een rijtje welke de belangrijkste vaccins en medicijnen zijn die momenteel in ontwikkeling zijn, inclusief de nieuwe technologieën die daarachter schuilen.

1. De meest belovende pistes naar een vaccin

INO-4800

Het biotechbedrijf Inovio Pharmaceuticals en zijn partner Beijing Advaccine Biotechnology zijn ​​kandidaat-vaccin INO-4800 aan het ontwikkelen. Inovio ontwikkelde eerder al een vaccin voor MERS – een coronavirus dat nauw verwant is met Covid-19. Dat wordt momenteel op mensen getest.

INO-4800 is een DNA-vaccin, wat (we simplificeren hier even) betekent dat het synthetische genen in de cellen van een persoon aflevert. Die genen coderen voor eiwitten die in theorie de immuunrespons van de ontvanger op Covid-19 zouden moeten verhogen.

INO-4800 bevindt zich in de preklinische testfase, wat betekent dat het nog niet is geprobeerd bij mensen. Inivio wil het later dit jaar op mensen testen, wat betekent dat het vaccin ten vroegste volgend jaar op de markt kan komen.

coronavirus onderzoek

mRNA-1273

Een andere door CEPI gefinancierde mededinger is mRNA-1273. Het wordt ontwikkeld door het Vaccine Research Center van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) en biotechbedrijf Moderna. MRNA is een afkorting van Messenger-RNA (in het Nederlands af en toe boodschapper-RNA genoemd). Messenger-RNA is een vorm van RNA die als ‘boodschapper’ (messenger) twee processen met elkaar verbindt: de transcriptie, waarbij een stuk DNA (een gen) overgeschreven wordt tot mRNA, en de translatie, waarbij het mRNA wordt vertaald naar een keten van aminozuren (een eiwit). 

Net als Inovio’s DNA-vaccin, worden met deze mRNA-technologie fragmenten van genetische code in de spieren van een persoon geïnjecteerd, zodat de spiercellen zelf het virale eiwit gaan produceren om immuniteit te creëren, met dat verschil dat het mRNA alleen de instructies levert voor hoe je cel dat eiwit kan maken. En als het eenmaal is gemaakt, neemt het immuunsysteem het over en doet het zijn werk.

Als het werkt, zou dat revolutionair zijn, want de hoop is dat mRNA-vaccins niet alleen krachtiger kunnen zijn maar ook kunnen leiden tot snellere en goedkopere productie

De ontwikkeling van dit vaccin staat verder dan dat van Inovio – NIAID en Moderna zijn klaar om de komende maanden een fase-1-proef bij mensen (om de veiligheid aan te tonen) te starten. Als het uiteindelijk wordt goedgekeurd, zou mRNA-1273 het eerste mRNA-vaccin zijn dat een licentie krijgt om bij mensen te worden gebruikt. Als het werkt, zou dat revolutionair zijn, want de hoop is dat mRNA-vaccins niet alleen krachtiger kunnen zijn maar ook kunnen leiden tot snellere en goedkopere productie. En omdat ze geen levende virussen gebruiken, zijn ze ook potentieel veiliger.

CureVac

Biotech CureVac werkt ook aan een CEPI-gefinancierd mRNA-vaccin, dat op een vergelijkbare manier zou werken als het vaccin dat wordt ontwikkeld door Moderna en NIAID. Bij CureVac hebben ze ‘er alle vertrouwen in’ dat ze binnen enkele maanden een krachtige vaccinkandidaat zullen kunnen ontwikkelen.

Dat vertrouwen is ergens wel gerechtvaardigd, want het bedrijf heeft met succes tests uitgevoerd met een mRNA-vaccin tegen hondsdolheid bij mensen. Het vaccin van CureVac voor Covid-19 bevindt zich wel nog in de preklinische ontwikkelingsfase (wat betekent dat het nog niet bij mensen is geprobeerd).

coronavirus onderzoek

Janssen

Bij Janssen Pharmaceutica onderzoeken ze momenteel een minder experimentele aanpak: het ontwikkelt een op vectoren gebaseerd vaccin, een methode die leidde tot het ebolavaccin.

In wezen is het gebouwd op een niet-replicerend virus (of virale vector) waaraan een beetje coronavirusgenetica is toegevoegd. Het vaccin zou in de spieren van een persoon worden geïnjecteerd, waar het geïnjecteerde virus een eiwit genereert. Als dat eiwit correct ‘vouwt’ (de juiste vorm bereikt), kan het een immuunrespons veroorzaken. Het virus dat als vector wordt gebruikt, kan trouwens niemand ziek maken.

Het vaccin bevindt zich nog in de preklinische onderzoeksfase en volgens Hanneke Schuitemaker, hoofd virale vaccins bij Janssen, zouden menselijke proeven in het najaar starten.

Sanofi

Bij Sanofi Pasteur onderzoeken ze nog een andere piste: in plaats van een in het menselijk lichaam geproduceerd viraal eiwit te injecteren, vervaardigt Sanofi een eigen versie van dat eiwit.

Sanofi produceert op deze manier al een griepvaccin, dus het zou de productie van een coronavirusvaccin mogelijk kunnen versnellen – hoewel het bedrijf verwacht dat het enige tijd kan duren voordat het bij mensen kan worden getest. ‘We hopen binnen een jaar aan menselijke proeven te kunnen beginnen’, luidt het bij Sanofi.

COVID-19 S-Trimer

Farmareus GSK deelt zijn gepatenteerde adjuvantia – dat zijn ingrediënten toegevoegd aan sommige vaccins om hun effectiviteit te vergroten – met een Chinees biotechbedrijf genaamd Clover Biopharmaceuticals en de Universiteit van Queensland om Covid-19-vaccinkandidaten ‘zo snel mogelijk in klinische tests te krijgen’. Maar hoe ver ze bij Clover staan met vaccin COVID-19 S-Trimer is niet echt duidelijk. 

Het vinden van de perfecte immuuntrigger – en vervolgens aantonen dat het veilig genoeg is om te gebruiken bij gezonde mensen – kan jaren duren

Voor alle duidelijkheid: dat deze zes, en de 29 anderen, hard aan het werken zijn om een vaccin klaar te krijgen, betekent niet dat ze daarin (snel) gaan slagen. Het ontwikkelen van vaccins is een intens en moeilijk proces.

Alle hierboven opgesomde benaderingen proberen in essentie hetzelfde te doen: een klein stukje coronavirus-eiwit in het menselijk lichaam introduceren, zodat het immuunsysteem kan leren hoe een coronavirus eruitziet. Als een vaccin het immuunsysteem kan vertellen dit eiwit op te sporen en te vernietigen, is het lichaam immuun voor het virus. Maar het vinden van de perfecte immuuntrigger – en vervolgens aantonen dat het veilig genoeg is om te gebruiken bij gezonde mensen – kan jaren duren.

Struikelblok

Dat brengt ons bij een extra struikelblok waar al deze vaccins voor staan: een probleem dat immuunversterking wordt genoemd. Het werd ontdekt in de jaren 1960 toen een kandidaat-vaccin voor een ander ademhalingsvirus (RSV of Respiratoir syncytieel virus) werd getest en onderzoekers ontdekten dat het de ziekte zelfs verergerde nadat mensen aan het virus waren blootgesteld. Twee proefpersonen overleefden het niet. Sindsdien moet nauwgezet onderzocht worden of andere vaccins voor ademhalingsziekten dezelfde dreiging kunnen vormen. 

2. Welke geneesmiddelen zijn er?

Het kan dus een jaar of langer duren voordat een Covid-19-vaccin wordt vrijgegeven voor gebruik. Maar dat betekent niet dat ondertussen geen andere behandelingen gevonden worden.

coronavirus onderzoek

Wetenschappers onderzoeken momenteel tientallen geneesmiddelen om Covid-19 te behandelen, vooral voortbouwend op wat ze weten over geneesmiddelen voor de behandeling van andere virussen en ziekten, van SARS tot hiv.

Er zijn twee belangrijke categorieën: medicijnen die het virus rechtstreeks aanvallen en geneesmiddelen die de immuunrespons van het lichaam versterken. 

Remdesivir

Wat die eerste categorie betreft: door verschillende delen van het virus aan te vallen, kunnen antivirale verbindingen voorkomen dat een virus cellen binnendringt of de reproductie ervan verstoren zodat een infectie vertraagt ​​of stopt.

Een medicijn dat dit mogelijk kan doen, is Remdesivir, momenteel in ontwikkeling bij Gilead Sciences. In de Verenigde Staten ondergaat het een klinische proef aan het University of Nebraska Medical Center. Er zijn ook proeven gaande in China.

Remdesivir is een zogenaamde prodrug. Prodrugs zijn inactieve farmaca (lichaamsvreemde stoffen) die in het lichaam worden omgezet in een biologisch actieve stof. In dit geval GS-441524.

Bruce Aylward coronavirus
Bruce Aylward, assistent-generaal van de Wereldgezondheidsorganisatie, op een persconferentie in Beijing in februari.

Sorry dat we even heel technisch worden: GS-441524 is een adenosine-nucleotide-analoog dat virale RNA-polymerase in verwarring brengt en proeflezen ontwijkt door virale exoribonuclease (ExoN), waardoor de productie van virale RNA wordt verminderd. Of, om het heel simpel te stellen, Remdesivir ‘verwart’ het virus terwijl het z’n genetisch materiaal kopieert, waardoor het virus niet meer kan worden gereproduceerd.

Het slimme van Remdesivir is dat het het virus verstoort, maar niet de menselijke cel, dus het heeft een gericht effect. Remdesivir heeft al getoond dat het werkt bij SARS en MERS, weliswaar in testen bij dieren. ‘Er is momenteel maar één medicijn waarvan we denken dat het echt effectief is, en dat is Remdesivir’, zei assistent-generaal van de Wereldgezondheidsorganisatie Bruce Aylward op een persconferentie.

Regeneron en co

De tweede categorie geneesmiddelen zijn degenen die het immuunsysteem versterken. Het menselijk lichaam heeft krachtige ingebouwde infectiebestrijders, maar een virus kan nog steeds veel schade aanrichten en zich verspreiden naar andere mensen voordat het lichaam zijn natuurlijke afweer kan opstarten.

Daarom wordt nu gefocust op behandelingen die het menselijke immuunsysteem helpen om snel het SARS-CoV-2-virus te bereiken en een tegenaanval te starten. (Voor alle duidelijkheid: SARS-CoV-2-virus is de naam van het virus dat Covid-19 veroorzaakt.)

Wanneer een virus het lichaam binnendringt, genereert een type witte bloedcel (bekend als een B-cel) antilichamen. Dat zijn eiwitten die zich binden aan specifieke delen van een indringer of een geïnfecteerde cel en het doelwit markeren voor vernietiging door andere cellen. Ze kunnen ook voorkomen dat een virus een gastheercel infecteert.

coronavirus

Regeneron, een biotechbedrijf, ontwikkelt momenteel een set therapeutische antilichamen die aan een patiënt kunnen worden toegediend en die hun immuunsysteem meteen aan de slag laten te gaan tegen SARS-CoV-2. Deze antilichamen worden gegenereerd door muizen die zijn ontworpen om genetisch menselijke immuunsystemen te hebben, wat betekent dat ze menselijke antilichamen produceren.

De vooraf gemaakte antilichamen kunnen profylactisch worden gebruikt om een ​​infectie te voorkomen, evenals therapeutisch om de ziekte te behandelen. Wie de antilichamen krijgt toegediend, zou ook enkele maanden bescherming tegen het virus behouden, maar de behandeling leidt niet tot levenslange immuniteit.

Op dit moment onderzoekt Regeneron duizenden antilichamen die zijn gemaakt van gemanipuleerde muizen tegen het SARS-CoV-2-virus en is het doel om tegen het einde van de zomer proeven op mensen te starten.

Vir Biotechnology is een ander bedrijf dat ook antilichamen onderzoekt om Covid-19 te behandelen. Maar in plaats van gebruik te maken van gemanipuleerde muizen, sorteert het bedrijf antilichamen die zijn verzameld van mensen die gerelateerde coronavirusinfecties zoals SARS hebben overleefd.

Hiv-medicatie

Er zijn ook proeven aan de gang met bestaande medicijnen. Het belangrijkste voordeel is dat die al veilig worden geacht voor menselijk gebruik en alleen moeten worden getest op effectiviteit tegen een nieuw doelwit.

In Japan onderzoeken ze zo het gebruik van hiv-medicijnen voor de behandeling van Covid-19. Het gaat om antivirale middelen zoals Lopinavir en Ritonavir. Artsen in Thailand melden succes bij de behandeling van patiënten die een combinatie van hiv-medicijnen gebruiken samen met Oseltamivir, een geneesmiddel dat onder de merknaam Tamiflu wordt verkocht om griep te behandelen.

Net als coronavirussen gebruikt hiv RNA als genetisch materiaal. RNA (Ribonucleïnezuur), is een biologisch macromolecuul dat essentieel is voor de regeling van cellulaire processen in alle bekende levensvormen. RNA lijkt qua chemische structuur sterk op DNA. Het zou dus kunnen dat hiv en SARS-CoV-2 vergelijkbare enzymen gebruiken om te functioneren en zich voort te planten. En dat de medicijnen die hiv remmen soortgelijke dingen kunnen doen tegen Covid-19.

Interferonen

Er zijn ook algemene behandelingen voor virussen die niet specifiek zijn gelinkt zijn aan Covid-19, maar ze komen met een pak potentiële problemen.

Om het immuunsysteem te versterken, kunnen artsen bijvoorbeeld interferonen gebruiken. Dat zijn signaaleiwitten die als alarmbellen in het lichaam dienen en een immuunrespons activeren. Als geneesmiddel wordt interferon gemaakt met recombinant-DNA-technieken. Het is onder andere werkzaam bij reumatoïde artritis en chronische hepatitis B en hepatitis C. 

coronavirus onderzoek

Het probleem is dat als je de interferonen op het verkeerde moment activeert of als je ze te veel activeert, dat ontstekingen kan veroorzaken. Dus om een ​​virus te behandelen, moeten artsen een evenwicht vinden tussen het rechtstreeks aanvallen van het virus zonder bijkomende schade aan het lichaam te veroorzaken, of ze moeten de afweer van het lichaam versterken en voorkomen dat het virus nog meer schade aanricht. Interferonen zijn al gebruikt om Covid-19-gevallen in China te behandelen, maar het is onduidelijk hoe effectief ze op zichzelf zijn.

Sommige wetenschappers denken dat interferonen in combinatie met andere medicijnen effectiever kunnen zijn tegen Covid-19. Zo onderzoeken onderzoekers in het Verenigd Koninkrijk interferonbehandelingen in combinatie met ontstekingsremmende medicijnen. In Saoedi-Arabië testen wetenschappers interferonen naast Lopinavir en Ritonavir.

Actemra en Chloroquine

Aan de andere kant kan Covid-19 een overreactie van het immuunsysteem veroorzaken, wat leidt tot gevaarlijke symptomen zoals ernstige longontsteking. Dus wetenschappers onderzoeken ook medicijnen die de immuunrespons kunnen onderdrukken.

De Chinese National Health Commission zei bijvoorbeeld dat ze het geneesmiddel tegen artritis Actemra bij Covid-19-patiënten test om ontstekingen door het virus te helpen behandelen. Chloroquine, een medicijn dat wordt gebruikt om malaria te behandelen, heeft ook ontstekingsremmende eigenschappen die wetenschappers hebben aangewend om Covid-19 te behandelen.