Hoe worden vaccins gemaakt?

Vaccins worden op verschillende manieren gemaakt. Eerst moet het ziekteverwekkende organisme geïsoleerd worden uit patiënten. Dit kan een bacterie (Kinkhoest, Tetanus) of een virus (Polio, Griep, Mazelen) zijn. Voor een ziekte als bijvoorbeeld Polio zijn drie klassen poliovirus geïsoleerd in het verleden. Deze klassen virus worden bewaard en telkens opnieuw gebruikt. Voor het griepvaccin moet elk jaar weer opnieuw gekeken worden welk type griepvirus belangrijk gaat worden.

Nadat het geïsoleerd is wordt het organisme dan vermeerderd (gekweekt). Voor bacteriën betekent dit dat ze gekweekt worden in grote stalen vaten (bioreactoren) van 100 tot 10000 liter. In zo’n bioreactor worden condities aangelegd waarbij de bacterie optimaal groeit. Hierbij moet je denken aan de samenstelling van het kweekmedium (een vloeistof met allerlei voedingsstoffen voor de bacterie), de temperatuur en de zuurgraad. Als er voldoende bacteriën zijn gekweekt worden ze afgedood (geïnactiveerd) en verwerkt tot een vaccin dat bij mensen kan worden ingespoten.

Voor virussen werkt het iets anders. Virussen kunnen zich niet zelfstandig vermeerderen maar vemenigvuldigen zich in de cellen van dier of mens. Daarom worden er eerst cellen uit een dier geïsoleerd. Deze cellen worden dan vermeerderd in de eerder genoemde bioreactoren. Voor het Polio vaccin worden bijvoorbeeld cellen geïsoleerd uit de nieren van apen. Als de cellen zich hebben vermeerderd wordt het virus aan de bioreactor met cellen toegevoegd en gaat het virus zich vermenigvuldigen ten koste van de cellen. Uiteindelijk houd je in de reactor dan alleen maar virusdeeltjes over. Deze worden weer geïnactiveerd en gereed gemaakt om te worden ingespoten als vaccin. Overigens worden de cellen hiervoor niet altijd in reactoren gekweekt. Voor het griepvaccin wordt het virus vermenigvuldigd door het te injecteren in eieren. Het virus groeit dan op de cellen van het kippenembryo in het ei.

De bacteriën en virussen moeten geïnactiveerd worden omdat je anders echt ziek zou worden. Van geïnactiveerde virussen en bacteriën word je niet ziek maar bouw je wel weerstand op. De ziekteverwekkers worden trouwens niet altijd volledig geïnactiveerd maar in een aantal gevallen alleen maar verzwakt. Ook van deze verzwakte ziekteverwekkers wordt je niet ziek, maar ze geven soms een betere afweer.

Het vaccin tegen varkenspest is op nog weer een andere manier gemaakt. Hierbij wordt van een eiwit dat aan de buitenkant van het virus zit het bijbehorende gen geïsoleerd. Vervolgens worden er cellen die geïsoleerd zijn uit een insect in een bioreactor gekweekt. Als de cellen zich vermeerderd hebben wordt het gen vervolgens op een speciale manier in de insectencellen gebracht. Deze cellen gaan vervolgens dit eiwit in grote hoeveelheden maken. Dit eiwit wordt dan gezuiverd en als vaccin bij varkens ingespoten. De varkens bouwen dan afweer op tegen dit eiwit en daarmee ook tegen het virus dat dit eiwit aan de buitenkant heeft zitten. Omdat je hier alleen een eiwit en geen heel virus gebruikt hoef je niet te inactiveren en weet je zeker dat het varken er niet echt ziek van wordt. Dit noemen we ook wel subunit vaccins omdat het vaccin bestaat uit een subunit van het virus.

In Wageningen doen we onder andere onderzoek hoe we nu zoveel en zo goed mogelijk vaccins kunnen produceren in bioreactoren. Zo doen we samen met het RIVM onderzoek aan de kinkhoest bacterie en de bacterie die hersenvliesontsteking veroorzaakt. Het RIVM (Rijks Instituut voor Volksgezonheid en Milieu) is verantwoordelijk voor de produktie van vaccins in Nederland. Ook kijken we hoe we dierlijke- en insectencellen kunnen kweken in bioreactoren.

Website van bedrijven die zich hiermee bezighouden: RIVM, Solvay.