De tweede injectie van een COVID-19-vaccin geeft volgens een onderzoek een krachtige boost aan een deel van het immuunsysteem dat brede antivirale bescherming biedt.
De bevinding ondersteunt sterk de opvatting dat de tweede opname niet mag worden overgeslagen.
"Ondanks hun uitstekende werkzaamheid is er weinig bekend over hoe RNA-vaccins precies werken", zegt Bali Pulentran, hoogleraar pathologie en microbiologie en immunologie aan de Stanford University. "Dus hebben we de immuunrespons die door een van hen werd opgewekt, tot in detail onderzocht."
"De tweede opname heeft krachtige gunstige effecten die veel groter zijn dan die van de eerste opname."
De studie, die in Nature verschijnt, was bedoeld om precies te achterhalen welke effecten het vaccin, op de markt gebracht door Pfizer Inc., heeft op de talrijke componenten van de immuunrespons.
De onderzoekers analyseerden bloedmonsters van personen die met het vaccin waren ingeënt. Ze telden antilichamen, maten niveaus van immuunsignalerende eiwitten en karakteriseerden de expressie van elk afzonderlijk gen in het genoom van het type en de status van 242.479 afzonderlijke immuuncellen.
Het tweede schot en je immuunsysteem
"De aandacht van de wereld is recentelijk gevestigd op COVID-19-vaccins, met name op de nieuwe RNA-vaccins", zegt Pulendran.
"Dit is de eerste keer dat RNA-vaccins ooit aan mensen zijn gegeven, en we hebben geen idee hoe ze doen wat ze doen: 95% bescherming bieden tegen COVID-19", zegt Pulendran.
Traditioneel was de belangrijkste immunologische basis voor de goedkeuring van nieuwe vaccins hun vermogen om neutraliserende antilichamen te induceren: geïndividualiseerde eiwitten, gemaakt door immuuncellen die B-cellen worden genoemd, die zich aan een virus kunnen hechten en voorkomen dat het cellen infecteert.
"Antilichamen zijn gemakkelijk te meten", zegt Pulentran. “Maar het immuunsysteem is veel ingewikkelder dan dat. Antilichamen alleen komen niet in de buurt van de volledige weergave van de complexiteit en het potentiële beschermingsbereik."
Pulendran en zijn collega's beoordeelden de gang van zaken bij alle immuunceltypen die door het vaccin worden beïnvloed: hun aantal, hun activeringsniveaus, de genen die ze tot expressie brengen, en de eiwitten en metabolieten die ze produceren en afscheiden bij inoculatie .
Een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem dat de onderzoekers onderzochten, waren T-cellen: zoek-en-vernietig immuuncellen die zich niet hechten aan virale deeltjes zoals antilichamen dat doen, maar in plaats daarvan de lichaamsweefsels onderzoeken op cellen die veelbetekenende tekenen van virale infecties dragen. Als ze ze vinden, verscheuren ze die cellen.
Bovendien wordt nu begrepen dat het aangeboren immuunsysteem, een assortiment van first-respondercellen, van enorm belang is. Het is het zesde zintuig van het lichaam, zegt Pulentran, waarvan de samenstellende cellen zich als eerste bewust worden van de aanwezigheid van een ziekteverwekker. Hoewel ze niet goed zijn in het onderscheiden van afzonderlijke ziekteverwekkers, scheiden ze 'starting gun'-signaaleiwitten af die de reactie van het adaptieve immuunsysteem in gang zetten – de B- en T-cellen die specifieke virale of bacteriële soorten of stammen aanvallen.
Gedurende de week of zo die het adaptieve immuunsysteem nodig heeft om op gang te komen, voeren aangeboren immuuncellen de missiekritieke taak uit om beginnende infecties op afstand te houden door op te slokken – of schadelijke stoffen af te vuren, zij het enigszins willekeurig, op – wat er ook uitziet als een pathogeen voor hen.
Het Pfizer-vaccin, zoals dat van Moderna Inc., werkt heel anders dan de klassieke vaccins die zijn samengesteld uit levende of dode ziekteverwekkers, individuele eiwitten of koolhydraten die het immuunsysteem trainen om op een bepaalde microbe in te spelen en deze uit te roeien. De Pfizer- en Moderna-vaccins bevatten in plaats daarvan genetische recepten voor de productie van het spike-eiwit dat SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, gebruikt om zich vast te hechten aan cellen die het infecteert.
'Krachtige heilzame effecten'
In december 2020 begon Stanford Medicine met het inenten van mensen met het Pfizer-vaccin. Dit spoorde Pulendran's wens aan om een compleet rapport samen te stellen over de immuunrespons erop.
Het team selecteerde 56 gezonde vrijwilligers en nam bloedmonsters van hen op meerdere tijdstippen voorafgaand aan en na de eerste en tweede opname. De onderzoekers ontdekten dat de eerste injectie de SARS-CoV-2-specifieke antilichaamniveaus verhoogt, zoals verwacht, maar lang niet zoveel als de tweede injectie. Het tweede schot doet ook dingen die het eerste schot niet of nauwelijks doet.
"De tweede opname heeft krachtige gunstige effecten die veel groter zijn dan die van de eerste opname", zegt Pulentran. "Het stimuleerde een veelvoudige toename van antilichaamniveaus, een geweldige T-celrespons die afwezig was na de eerste injectie alleen, en een opvallend verbeterde aangeboren immuunrespons."
Onverwacht, zegt Pulendran, veroorzaakte het vaccin – met name de tweede dosis – de massale mobilisatie van een nieuw ontdekte groep first-respondercellen die normaal schaars en inactief zijn.
Voor het eerst geïdentificeerd in een recent vaccinonderzoek onder leiding van Pulentran, wijken deze cellen – een kleine subset van over het algemeen overvloedige cellen genaamd monocyten die hoge niveaus van antivirale genen tot expressie brengen – nauwelijks in reactie op een daadwerkelijke COVID-19-infectie. Maar het Pfizer-vaccin veroorzaakte hen.
Deze speciale groep monocyten, die deel uitmaakt van het aangeboren museum, vormde vóór vaccinatie slechts 0,01% van alle circulerende bloedcellen. Maar na de tweede injectie met het Pfizer-vaccin, breidde hun aantal zich 100-voudig uit om een volledige 1% van alle bloedcellen te vertegenwoordigen. Bovendien werd hun dispositie minder inflammatoir, maar intenser antiviraal. Ze lijken bij uitstek in staat om brede bescherming te bieden tegen diverse virale infecties, zegt Pulentran.
"De buitengewone toename van de frequentie van deze cellen, slechts een dag na de booster-immunisatie, is verrassend", zegt Pulentran. "Het is mogelijk dat deze cellen een vasthoudende actie kunnen opzetten tegen niet alleen SARS-CoV-2, maar ook tegen andere virussen."
Andere co-auteurs zijn afkomstig uit Stanford en het Yerkes National Primate Research Center in Atlanta. Onderzoekers van Quanterix uit Billerica, Massachusetts, en Emory University droegen ook bij aan het onderzoek.
Financiering voor het werk kwam van de National Institutes of Health, Open Philanthropy, het Sean Parker Cancer Institute, de Soffer Endowment, de Violetta Horton Endowment, Stanford University, de Henry Gustav Floren Trust, de Parker Foundation, de Cooperative Centers on Human Immunology, en de Kroonstichting.
Bron: Stanford University
Het bericht Waarom je tweede injectie COVID-vaccin er echt toe doet, verscheen eerst op Futurity .
