Veilig verpakt in een omhulsel van silica kun je vaccins zonder koeling bewaren en transporteren. Zo kunnen ze goedkoper en gemakkelijker naar afgelegen gebieden worden gebracht. Dit tonen Britse onderzoekers aan die al jaren aan deze techniek werken.

Vaccins moeten bewaard worden tussen de 2 en 8 graden Celsius. Bij een hogere of lagere temperatuur raken de eiwitten erin beschadigd, waardoor ze hun werkzaamheid verliezen. Het traject van productie tot injectie in de bovenarm moeten de vaccins daarom zorgvuldig gekoeld afleggen. Dat gaat nog regelmatig mis, waardoor een deel van de doses ongebruikt wordt weggegooid.

Wetenschapsjournalisten zijn niet simpelweg een bron van ruis
LEES OOK
Wetenschapsjournalisten zijn niet simpelweg een bron van ruis

Beschermend laagje

De Britse chemici willen dit oplossen door vaccin-eiwitten te voorzien van een jasje van silica, oftewel silicumdioxide. Hiervoor voegen ze de eiwitten toe aan een oplossing met silicium. Het silicium hecht vervolgens aan de eiwitten en vormt daar een beschermend silicalaagje. De onderzoekers filteren de ingekapselde eiwitten hierna uit de oplossing en laten ze drogen, waardoor er een poeder overblijft.

In deze poedervorm kun je het vaccinmateriaal bewaren zonder dat daar koeling voor nodig is. Zodra je het vaccin wilt gebruiken, haal je het silicalaagje eraf met een zure oplossing met natriumfluoride.

Twee jaar geleden toonden de Britse onderzoekers aan dat het silicaomhulsel werkt in het lab. Ze lieten zien dat het ingekapselde vaccin verhitting tot 100 graden Celsius aankan en drie jaar lang bewaard kan worden bij kamertemperatuur zonder dat de eiwitstructuur verandert. Nu gaan ze een stap verder door de werkzaamheid van de techniek aan te tonen in ‘de echte wereld’, voor tetanusvaccins.

Vaccins met de post

De chemici lieten tetanusvaccins met en zonder silicajasje een maand lang bij kamertemperatuur op de plank liggen. Vervolgens stuurden ze de vaccins met de gewone post van Bath naar Newcastle. Deze reis van bijna 500 kilometer duurde ongeveer twee dagen.

In Newcastle werden muizen ingeënt met de vaccins. De dieren die het vaccin kregen dat tijdens de reis omhuld was met silica produceerden de gewenste immuunrespons. Bij de muizen die het vaccin kregen dat zonder beschermend omhulsel had gereisd, was er geen immuunrespons. De onbeschermde eiwitten waren dus beschadigd geraakt.

‘Dit zijn belangrijke bevindingen’, zegt chemicus Asel Sartbaeva van de Universiteit van Bath, die het onderzoek leidt. ‘Ze laten zien dat de inkapseling niet alleen de structuur van de vaccin-eiwitten, maar ook de functie behoudt.’

Ook voor difterie en kinkhoest

‘Dit onderzoek richt zich op tetanus, dat deel uitmaakt van het DTP-vaccin (difterie, tetanus en kinkhoest) dat in drie doses aan jonge kinderen wordt gegeven’, vertelt Sartbaeva. ‘Hierna gaan we werken een thermisch stabiel vaccin tegen difterie en vervolgens tegen kinkhoest. Uiteindelijk willen we een silicaomhulsel maken voor het hele DTP-vaccin, zodat elk kind ter wereld dit vaccin kan krijgen zonder te hoeven vertrouwen op goede koeling.’

Sartbaeva schat dat het nog vijf tot vijftien jaar zal duren voordat er silicaomhulsels zijn voor gebruik bij mensen.