De Staphyllococcus aureus bacterie veroorzaakt een van de meest voorkomende bacteriële infecties bij mensen. Een vaccin is nog niet gevonden, en dat komt door een truc van de bacterie. Onderzoekers hebben nu ontdekt hoe die werkt en hoe we die kunnen omzeilen.
De Staphylococcus aureus (SA) kan allerlei nare infecties veroorzaken, zoals wondroos, steenpuisten, bloedvergiftiging en zelfs de gevreesde ziekenhuisbacterie MRSA. In veel gevallen is de bacterie echter onschuldig. Sterker nog, zo’n 30% van de mensen draagt deze bacterie bij zich zonder er last van te hebben. “SA bestaat al heel lang bij mensen, dus heeft deze geleerd hoe het parttime symbiont kan zijn en parttime dodelijke ziekteverwekker”, vertelt onderzoeker George Liu.
Hoewel de bacterie dus al lang bekend is, blijkt het lastig er een vaccin tegen te ontwikkelen. Keer op keer mislukken de klinische proeven, waarbij het vaccin op mensen wordt getest. En dat terwijl het vaccin wel goed werkt bij muizen in het laboratorium. Hoe kan dat? Dat is de vraag die een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië San Diego stelde. Liu: “Als we effectieve vaccins tegen SA willen ontwikkelen, moeten we eerst de strategieën die de bacterie tegen ons gebruikt begrijpen en overwinnen.” En dus besloot het team een nieuwe hypothese te testen. Dat SA ons immuunsysteem bij infectie verkeerde antilichamen laat maken en zo ons lichaam laat denken dat we al beschermd zijn tegen de ziekte.
Misleiden
Onder normale omstandigheden slaat het immuunsysteem de unieke eigenschappen van virussen en bacteriën op, om een passend antilichaam te maken dat de infectie opruimt. Als je later nogmaals besmet raakt met die indringer, ben je al voorbereid en kun je de infectie voorkomen of verminderen. “Dit is een effectief systeem om langdurige bescherming tegen ziekteverwekkers te hebben”, vertelt betrokken onderzoeker JR Caldera. “Maar, het werkt alleen als de initiële immuunrespons op die ziekteverwekker daadwerkelijk beschermend was.” Iets waar de onderzoekers in het geval van SA vraagtekens bij zetten.
Serum
Om die theorie te testen, verzamelden de onderzoekers bloedserum van gezonde vrijwilligers. De aanwezige antilichamen tegen SA brachten ze vervolgens over op muizen waarna ze de muizen vaccineerden tegen SA en vervolgens besmetten. Daaruit bleek dat de vaccins niet effectief waren bij muizen die menselijke anti-SA-antilichamen hadden gekregen, net als bij muizen die eerder aan SA waren blootgesteld. Bij muizen die nog nooit waren blootgesteld aan SA- of menselijke antilichamen, werkten de vaccins echter wel. Hoe kan dat?
Opsoniserend en neutraliserende antistoffen
Om te begrijpen wat hier gebeurt zijn twee begrippen van belang: ‘opsoniserende antistoffen’ en ‘neutraliserende antistoffen’. Opsoniserende antistoffen plakken aan de buitenkant van de bacterie, zodat andere cellen van ons afweersysteem de bacterie kunnen herkennen en uitschakelen. Neutraliserende antistoffen plakken juist aan de gifstoffen die de bacterie maakt, waardoor onze cellen enkel de gifstoffen onschadelijk maken.
De meeste vaccins richten zich op het opwekken van opsoniserende antistoffen. Ze bevatten daarom stukjes van de buitenkant van de bacterie, die ons lichaam moeten aanzetten om meer opsoniserende antistoffen te maken. Maar, ontdekten de onderzoekers, mensen komen al zo vaak in contact met SA zonder er ziek van te worden, dat deze vaccins helemaal niet werken.
Vaccins afbreken
De al in ons lijf aanwezige opsoniserende antistoffen breken namelijk de toegediende vaccins af, in plaats van de gifstoffen van bacterie. Dat komt omdat de antistoffen hechten aan de vaccins die stukjes van de buitenkant van de bacterie hebben. Daardoor worden de vaccins snel opgeruimd, voordat ze een goede reactie kunnen uitlokken. Bovendien binden de opsoniserende antistoffen niet aan de gifstoffen die de bacterie maakt, terwijl het juist de gifstoffen zijn die in het geval van SA de meeste schade veroorzaakt.
Nieuwe vaccins
Bij muizen is dat anders. Muizen hebben meestal geen opsoniserende antistoffen tegen SA, omdat ze er niet vaak mee in contact komen. Daarom werken de vaccins wel bij muizen die nog nooit met SA of met opsoniserende antistoffen te maken hebben gehad. Maar als je muizen opsoniserende antistoffen van mensen geeft, of als je ze eerst besmet met SA, dan werken de vaccins niet meer. “De bacteriën hebben dus manieren om het immuunsysteem te omzeilen vanaf het moment dat ze ons tegenkomen”, aldus Caldera. “En deze ontwijkende strategieën worden alleen maar versterkt door de vaccinatie.”
De onderzoekers concluderen daarom dat de opsoniserende antistoffen geen goede basis zijn voor vaccins tegen SA. Ze stellen voor om voortaan neutraliserende antistoffen te gebruiken, die wel binden aan de gifstoffen van SA. De ontdekking is mogelijk ook goed nieuws voor andere infectieziekten stelt Liu: “In bredere zin suggereren deze bevindingen een geheel nieuwe manier om mislukte vaccins opnieuw te evalueren, wat gevolgen zou kunnen hebben die veel verder gaan dan deze ene bacterie.”
