Het tbc-vaccin beschermt op mysterieuze wijze tegen veel dingen. Nu weten we waarom

Toen baby’s in de Afrikaanse landen Guinee-Bissau en Oeganda het tuberculosevaccin kregen, gebeurde er iets opmerkelijks.

In plaats van dat het vaccin alleen beschermt tegen de doelbacteriën – Myocbacterium tuberculosis – het tuberculosevaccin bood brede bescherming tegen een reeks niet-gerelateerde infecties, waaronder luchtweginfecties en ernstige complicaties zoals sepsis.

Australische onderzoekers hebben nu het biologische mechanisme achter de off-target effecten van het tuberculosevaccin vastgesteld.

Het team diende het Bacille Calmette-Guérin (BCG) -vaccin toe aan 63 zuigelingen binnen tien dagen na hun geboorte en vergeleek hun voortgang met een controlegroep van 67 zuigelingen die het BCG-vaccin niet kregen.

De onderzoekers namen bloedmonsters van de baby’s en onderzochten in beide groepen de circulerende witte bloedcellen, monocyten genaamd.

Monocyten maken deel uit van het aangeboren immuunsysteem van het menselijk lichaam, dat de eerste verdedigingslinie biedt tegen ziekteverwekkers en niet specifiek is voor een bepaalde ziekte.

Kijkend naar deze monocyten, ontdekten onderzoekers duidelijke epigenetische verschillen – veranderingen in de manier waarop genen tot expressie worden gebracht of controle welke genen actief zijn en welke uitgeschakeld zijn – tussen de gevaccineerde groep en de niet-gevaccineerde groep die gemiddeld ongeveer 14 maanden na vaccinatie aanhielden.

Bij gevaccineerde baby’s herprogrammeerde of ‘trainde’ het BCG-vaccin monocyten om beter te reageren op pathogenen in het algemeen, en deze epigenetische signatuur werd meer dan een jaar na vaccinatie doorgegeven aan de volgende generatie monocyten.

Volgens de onderzoekers is dit het mechanisme achter de brede, beschermende werking van BCG-vaccins in Afrikaanse landen.

“Voor het eerst hebben we laten zien hoe het BCG-vaccin langdurige effecten kan hebben op het immuunsysteem van zuigelingen”, zegt Boris Novakovic, senior auteur en moleculair bioloog bij het Murdoch Children’s Research Institute (MCRI) in Melbourne, Australië.

De onderzoekers gebruikten ook een in vitro experiment om deze epigenetische veranderingen in detail te onderzoeken.

Ze isoleerden monocyten van gezonde volwassenen en stelden de cellen bloot aan twee soorten BCG-vaccins en ontdekten duidelijke veranderingen in verschillende soorten epigenetische modificaties.

Deze omvatten DNA-methylatie – moleculaire tags die de DNA-sequentie aanbidden – en histonen – omvangrijke eiwitten waaromheen DNA-strengen zijn gewikkeld.

Monocyten reageren op pathogenen met behulp van receptoren op het buitenoppervlak van de cel.

Wanneer deze receptoren in contact komen met een pathogeen, wordt de monocytcel ertoe aangezet om het pathogeen te ‘eten’ (fagocytose), wat ook een cascade van gebeurtenissen in de cel veroorzaakt waarbij het ene eiwit een ander eiwit inschakelt, enzovoort, totdat dit een verandering in de genexpressie van de cel.

Voorafgaande blootstelling aan het BCG-vaccin herverpakt het monocyt-DNA op een manier die dit hele proces versnelt en de genen die nodig zijn om snel op bedreigingen te reageren, snel aanzet, vertelde Novakovic aan ScienceAlert.

Door monocyten extra alert te maken, reageren ze beter op alle infecties, niet alleen op tuberculose.

Eerder werd gedacht dat het aangeboren immuunsysteem geen manier had om eerdere infecties te onthouden, in tegenstelling tot het adaptieve immuunsysteem (dat T-cellen en specifieke antilichamen gebruikt om de pathogenen te onthouden die het eerder is tegengekomen).

In de afgelopen tien jaar hebben wetenschappers ontdekt dat het aangeboren immuunsysteem een ​​niet-specifiek geheugen kan produceren, de zogenaamde ‘getrainde immuniteit’.

“Dat is de doorbraak geweest”, vertelde Novakovic aan ScienceAlert.

Het is niet alleen het BCG-vaccin dat het aangeboren immuunsysteem hyperreactief maakt. Andere levende verzwakte vaccins die een verzwakte vorm van het virus gebruiken om te beschermen tegen ziekten zoals polio, mazelen en pokken, hebben een soortgelijk effect.

Omstandigheden die het lichaam belasten, zoals obesitas en hoog cholesterol, of verwondingen, maken het aangeboren immuunsysteem ook responsiever. Dat is niet altijd goed.

Hoewel de studie van Novakovic en collega’s zich richtte op de onderliggende biologische mechanismen van getrainde immuniteit, zijn er enkele implicaties voor de echte wereld.

In landen waar de kindersterfte hoog is, kan vaccinatie tegen tuberculose, mazelen of pokken een gunstig effect hebben bij de bescherming van zuigelingen tegen een reeks andere infecties.

In een Australische context waar baby’s zelden sterven aan infectieziekten, is er meer belangstelling voor het mogelijke gebruik van het BCG-vaccin om allergieën en eczeem bij kinderen te voorkomen, zei Novakovic.

De gedachte is dat het BCG-vaccin een gunstig effect kan hebben op het zich ontwikkelende immuunsysteem.

Een studie van MCRI-onderzoekers gepubliceerd in Allergie vorig jaar bleek dat BCG-vaccinatie een bescheiden gunstig effect had bij het voorkomen van eczeem bij zuigelingen met aanleg voor het ontwikkelen van de veelvoorkomende huidaandoening.

De epigenetica-studie werd gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang

Leave a Comment