Begin november wisten we nog steeds niet of een vaccin ons zou kunnen helpen COVID-19 te overwinnen. Nu weten we zeker dat het kan. En wel dankzij een methode waarvan we enkele maanden geleden dachten dat die veelbelovend was, maar niet meer dan een hypothese gebaseerd op waarnemingen in celculturen in een petrischaaltje. Of: niemand wist of mRNA-technologie tegen dit virus zou werken – maar dat doet het wel. Dus, wat is het en waarom zou het een enorme doorbraak kunnen betekenen in ziektepreventie?

Wie nog niet van mRNA (in het Nederlands ook wel boodschapper-RNA genoemd) heeft gehoord, zal dat onvermijdelijk doen in de volgende maanden vanwege de spectaculaire resultaten van twee nieuwe mRNA-vaccins tegen het coronavirus, de vaccins van Pfizer/BioNtech en dat van Moderna. ’t Is ook niet dat je het gemist hebt tijdens je lessen biologie: als je nog maar 10 jaar geleden had gezegd dat je mensen tegen infecties kon beschermen door ze te injecteren met mRNA, zou je verbaasde blikken hebben uitgelokt, zelfs bij vaccinologen.

Wat is mRNA?

Messenger DNA is een vorm van RNA of Ribonucleïnezuur, een biologisch macromolecuul dat essentieel is voor de regeling van cellulaire processen in alle bekende levensvormen. RNA lijkt qua chemische structuur sterk op DNA, en net als DNA is RNA opgebouwd uit een lange keten van nucleotiden. RNA en DNA behoren hierdoor beide tot de nucleïnezuren.

RNA speelt een belangrijke rol in het coderen, overbrengen, reguleren, interpreteren en tot expressie brengen van genen. Messenger RNA is een vorm van RNA. Het is in wezen een molecuul dat door levende cellen wordt gebruikt om de gensequenties in DNA om te zetten in eiwitten die de bouwstenen zijn van al hun fundamentele structuren. Messenger-RNA verbindt twee processen met elkaar: de transcriptie, waarbij een stuk DNA (een gen) overgeschreven wordt tot mRNA, en de translatie, waarbij het mRNA wordt vertaald naar een keten van aminozuren (een eiwit).

Hoe werkt het in een vaccin?

In het geval van een mRNA-vaccin wordt het mRNA van het virus in de spier geïnjecteerd, en onze eigen cellen lezen het vervolgens en synthetiseren het virale eiwit. Het immuunsysteem reageert op deze eiwitten, die op zichzelf geen ziekte kunnen veroorzaken, net alsof ze door het hele virus zijn overgedragen. Dit genereert een beschermende reactie die, naar we hopen, enige tijd aanhoudt. Het is zo mooi simpel dat het bijna sciencefiction lijkt. Maar vorige week hebben we geleerd dat het wel degelijk werkt. Tot dan was het hele idee veelbelovend, maar niet meer dan een hypothese gebaseerd op waarnemingen die oorspronkelijk in celculturen in een petrischaaltje zijn gedaan.

Anderzijds is het niet geheel verrassend dat de twee eerste COVID-19-vaccins die fase 3-resultaten aankondigden, op mRNA-technologie zijn gebaseerd. Zodra de genetische code van Sars-CoV-2 bekend was (die werd in januari 2020 door de Chinezen gepubliceerd), konden bedrijven die aan deze technologie hadden gewerkt, beginnen met het produceren van het mRNA van het virus. Het maken van conventionele vaccins duurt veel langer. Het is mogelijk dat de indrukwekkende prestaties van deze nieuwe mRNA-vaccins die van de andere die momenteel in ontwikkeling zijn, zullen overschaduwen. Het hangt ervan af hoe effectief die andere vaccins blijken te zijn – iets wat we in de volgende weken gaan vernemen.

Veel voordelen

Maar afgezien daarvan is er de vraag of we met deze mRNA-vaccins nu de toekomst van alle vaccins in handen hebben. mRNA-vaccins zouden niet alleen krachtiger kunnen zijn maar ook kunnen leiden tot snellere en goedkopere productie. En omdat ze geen levende virussen gebruiken, zijn ze ook potentieel veiliger. Als een coronavirusvaccin zo snel en zo goed kan worden aangemaakt met mRNA, waarom zou u deze benadering dan niet over de hele linie gebruiken? Kortom: wordt mRNA vanaf nu het standaardplatform voor vaccins? Dat zou een enorme doorbraak betekenen in ziektepreventie.

Maar … toch even afwachten

We zullen nog even moeten afwachten. Want zelfs als we aannemen dat de volledige details van de testresultaten de huidige cijfers bevestigen (dat het vaccin voor meer dan 90 procent effectief zou zijn), zijn er dingen die alleen de tijd kan onthullen. Hoe lang duurt de bescherming, vooral bij degenen die het grootste risico lopen? Zijn deze vaccins niet alleen efficiënt genoeg om te voorkomen dat de mensen ziek worden wanneer ze worden blootgesteld, maar ook om te voorkomen dat ze helemaal besmet raken – of, als dat niet lukt, om de overdracht van het virus naar anderen te verminderen?

Een andere belangrijke maatstaf waarmee we nieuwe vaccintechnologie beoordelen, is veiligheid. In tegenstelling tot medicijnen die worden gegeven om mensen te behandelen die ziek zijn, worden vaccins aan iedereen aangeboden. Bijwerkingen zijn alleen acceptabel als ze vrij mild en van korte duur zijn.

Het feit dat mRNA genetisch materiaal is, doet een pak mensen wellicht huiveren – het idee dat er een risico is op genetische bijwerkingen doet bijvoorbeeld al volop de ronde op het internet, gepusht door organisaties en mensen met een anti-vaccinatie-agenda.

Op het eerste gezicht zou mRNA veilig moeten zijn. Het wordt tenslotte de hele tijd in overvloed in alle cellen van ons lichaam aangetroffen. Het is ook een erg kwetsbaar molecuul. Het valt heel gemakkelijk uit elkaar en wordt snel afgebroken door eiwitten die daarvoor zijn ontworpen. Werken met mRNA in het lab is een nachtmerrie omdat het steeds verdwijnt. Het lijkt dan ook erg onwaarschijnlijk dat het lang in het lichaam zou blijven hangen nadat het is geïnjecteerd.

Hoe veilig?

Het is sowieso geruststellend dat de mRNA-vaccins al bij tienduizenden proefpersonen op veiligheid zijn getest. Binnen korte tijd zullen dat er miljoenen worden, en – ervan uitgaande dat er geen onverwachte problemen optreden – zal het gevoel van geruststelling toenemen. Maar het feit dat mRNA genetisch materiaal is, doet een pak mensen wellicht huiveren – het idee dat er een risico is op genetische bijwerkingen doet bijvoorbeeld al volop de ronde op het internet, gepusht door organisaties en mensen met een anti-vaccinatie-agenda.

In menselijke cellen wordt DNA echter regelmatig in RNA getranscribeerd, maar het omgekeerde gebeurt niet: RNA kan het niet terug in DNA halen en onze genen veranderen. In feite is het maken van DNA van RNA – de zogenaamde omgekeerde transcriptie – iets dat alleen een bepaald soort virus, zoals HIV, kan doen.

Of mRNA nu de geprefereerde manier wordt om nieuwe vaccins te maken of niet, het is alvast opnieuw duidelijk geworden dat een wereldwijde ramp innovatie veel sneller stimuleert. Begin november wisten we nog steeds niet of een vaccin ons zou kunnen helpen deze vreselijke ziekte te overwinnen. Nu de maand ten einde loopt, weten we zeker dat het kan.