Voeg nanogouddeeltjes toe aan een vaccin en het blijft een week goed buiten de koelkast. Polyethyleenglycol werkt ook, schrijft een internationaal gezelschap in Nature Communications.

Silke Krol en collega’s hebben het over vaccins met genetisch gemodificeerde adenovirussen als drager. Dankzijt extra DNA-code maakt zo’n ‘vector’ een eiwit aan dat karakteristiek is voor de mantel van het virus waartegen je wilt vaccineren. Normaal blijven zulke vaccins buiten de koelkast maar een paar dagen bruikbaar. Volgens de auteurs gaat soms wel 80 procent van de kosten van vaccinatieprogramma’s op aan koeling tijdens transport en opslag, vooral in ontwikkelingslanden waar koelkasten (en stopcontacten) schaars zijn.

Waarom die virussen zo hard achteruit gaan is niet exact bekend, maar DNA kan prima tegen iets hogere temperaturen dus het moet haast wel de adenovirusmantel zijn. Die is opgebouwd uit zorgvuldig gestapelde eiwitten, en de auteurs hebben aanwijzingen dat door hogere en vooral wisselende temperaturen die stapeling wordt verstoord.

Eerder werd al duidelijk dat je die mantel kunt stabiliseren door de virussen in te bedden in een vrij hoge concentratie sucrose, denk aan minstens 0,3 mol per liter. Met andere suikers lukt het niet, waaruit volgt dat het niet puur aan de stroperigheid kan liggen en ook niet aan de stabiliserende werking van suikers op eiwitvouwing. De auteurs vermoeden dat het komt doordat de eiwitten iets steviger aan elkaar worden gebonden, een effect dat inderdaad al eens is toegeschreven aan sucrose.

Vandaar dat ze zijn gaan zoeken naar andere additieven die die virusmantel ook bij elkaar houden, maar dan bij veel lagere concentraties. Zo kwamen ze eerst op polyethyleenglycol (PEG). Inderdaad blijk je daar maar 10^-6 mol per liter van nodig te hebben om een adenovirus 10 dagen houdbaar te maken bij 37 ºC. Hoe dat kan is niet helemaal duidelijk, maar vermoedelijk trekt het adenovirus via vanderwaalskrachten de PEG-moleculen naar zich toe en vormt zo een beschermende schil.

Veel mensen zijn echter overgevoelig voor PEG. Dus hebben de auteurs het ook geprobeerd met negatief geladen gouddeeltjes, met een diameter van rond de 2,8 nm. Dat heeft een vergelijkbaar effect, met het verschil dat je onder de elektronenmicroscoop die deeltjes ook echt rond het virus kunt zien klitten. Ook hier blijkt 10^-6 mol per liter daarom voldoende. De beschermende werking is iets minder, maar 10 dagen bij kamertemperatuur of 2,5 dagen bij 37 ºC blijkt haalbaar. Positief geladen deeltjes werken averechts en de auteurs vermoeden dan ook dat in dit geval elektrostatische interacties het virus bij elkaar houden.

Tot dan toe hadden ze DNA voor groen fluorescerend eiwit in dat virus gestopt, maar voor afsluitende proeven vervingen ze dat door de code voor een manteleiwit van het Chikungunya-virus. Daarmee injecteerden ze muizen om te controleren of het gestabiliseerde vaccin ook in vivo goed bleef werken. Dat bleek het geval.

Opvallend daarbij is dat een met sucrose of PEG gestabiliseerd vaccin zelfs een veel grotere immuunrespons genereert dan normaal, terwijl een met nanogoud gestabiliseerd vaccin op het normale prestatieniveau blijft steken. Hoe dat kan, is nog onduidelijk.

bron: EPFL Lausanne