De Onderzoeksopgave is een korte take over interessant academisch werk – van onze partners bij Het gesprek.
Het grote idee
Een nieuw mRNA-vaccin in het laboratoriumstadium dat het immuunsysteem leert het speeksel van tekenbeten te herkennen, zou kunnen voorkomen dat deze insecten zich voeden met en door teken overgedragen ziekten overbrengen op mensen, volgens een recente studie die mijn collega’s en ik hebben uitgevoerd in het Fikrig Lab aan de Yale School of Medicine.
Sommige dieren die herhaaldelijk worden blootgesteld aan tekenbeten kunnen uiteindelijk weerstand ontwikkelen tegen tekenvoeding, waarbij de teken snel na het bijten loskomen of roodheid van de huid veroorzaken die de gastheer waarschuwt om ze te verwijderen.
Wetenschappers hebben deze tekenimmuniteit waargenomen bij verschillende dieren die meestal niet dienen als gastheren voor teken, waaronder cavia’s, konijnen en koeien.
In laboratoriumomgevingen kunnen cavia’s die 2-3 keer door teken worden gebeten, een robuuste immuniteit tegen hen ontwikkelen.
Hoewel er geen formele studies zijn geweest over tekenimmuniteit bij mensen, kunnen mensen die herhaaldelijk zijn blootgesteld aan teken een jeukende huid krijgen nadat ze zijn gebeten, een symptoom dat kan worden geassocieerd met tekenimmuniteit.
Ons lab was benieuwd of we tekenimmuniteit konden opwekken zonder tekenbeten. Dus ontwikkelden we een mRNA-vaccin genaamd 19ISP dat cellen leert om 19 geselecteerde eiwitten te herkennen die aanwezig zijn in het spuug dat Ixodes scapulaireis, ook bekend als het hert of de zwartbenige teek, bladeren op de huid tijdens een beet.
In plaats van eiwitten op de binnendringende ziekteverwekker te richten – zoals de pieken aan de buitenkant van het coronavirus – richt ons vaccin zich op eiwitten die van nature in het speeksel van de teek voorkomen.
We ontdekten dat cavia’s gevaccineerd met 19ISP roodheid van de huid ontwikkelden nadat ze waren gebeten, wat aangeeft dat hun immuunsysteem werd geactiveerd en ontstekingscellen naar de site rekruteerde om infecties te bestrijden.
Net als andere dieren die tekenimmuniteit ontwikkelden na herhaalde beten, konden de teken zich niet voeden met de cavia’s en maakten ze zich snel los. Geen van de gevaccineerde cavia’s testte positief op Borrelia burgdorferi |, de bacterie die de ziekte van Lyme veroorzaakt. Omgekeerd testte bijna de helft van de niet-gevaccineerde cavia’s positief op Borrelia Infectie.
Waarom het belangrijk is
Door teken overgedragen ziekten, waaronder de ziekte van Lyme, nemen toe in Noord-Amerika en Europa, met bijna 40.000 jaarlijks gemelde gevallen in de VS Teken zijn niet alleen een oorzaak van problemen voor wandelaars in de wildernis – ze vormen ook een gevaar voor landarbeiders en iedereen buiten.
Naast de ziekte van Lyme brengen teken ook verschillende andere ziekteverwekkers over die ernstige en mogelijk levensbedreigende aandoeningen kunnen veroorzaken.
Wat uniek is aan het 19ISP-mRNA-vaccin, is dat in plaats van zich rechtstreeks te richten op de ziekteverwekker die de ziekte veroorzaakt, zoals traditionele vaccins, 19ISP in staat was om weerstand tegen de drager van de ziekte, teken, te stimuleren en te voorkomen dat ze de ziekteverwekker in de eerste plaats overdragen.
Onze studie suggereert ook dat deze vorm van op teken gebaseerde vaccinatie – het lichaam leren om snel te herkennen en te reageren op gebeten worden door een teek – voldoende kan zijn om infectie te voorkomen.
Wat nog steeds niet bekend is
Hoewel cavia’s in staat waren om tekenimmuniteit te ontwikkelen, hebben we ontdekt dat dieren zoals muizen dat niet doen. We zijn van plan om dit mRNA-vaccinmodel te testen bij andere dieren, zoals konijnen, om beter te begrijpen hoe tekenimmuniteit varieert in verschillende tekengastheren.
We zijn ook van plan om vaccins te ontwikkelen voor andere door teken overgedragen pathogenen en te testen of immuniteit zich ook uitstrekt tot verschillende tekensoorten.
Onze hoop is dat vectorgebaseerde mRNA-vaccins gericht op de ziektedrager kunnen worden toegepast op andere door vectoren overgedragen ziekten.
De voedingsstrategieën van elke ziektevector zijn echter anders – tekenbeten zijn bijvoorbeeld niet hetzelfde als muggenbeten. Omdat de manier waarop ziektedragers ziekteverwekkers overbrengen kan verschillen, moeten vaccins mogelijk voor elke vector worden aangepast.
Wat is de volgende stap?
We zijn van plan om studies uit te voeren bij mensen die al de ziekte van Lyme hebben of die herhaaldelijk worden blootgesteld aan teken om te zien of ze antilichamen hebben ontwikkeld die de eiwitten in 19ISP herkennen.
Dit zal verder verduidelijken hoe tekenimmuniteit werkt en kan uiteindelijk leiden tot klinische proeven die deze vaccins bij mensen testen.
