Nieuws

Stekeltjes kweken

Arjen Dijkgraaf | vrijdag 17 april 2020

In Wageningse bioreactoren groeien de eiwitbouwstenen voor een Covid-19 vaccin.

‛Het mooiste zou zijn als iemand ons te vlug af is’, begint bioprocestechnoloog Dirk Martens. ‛Dan is er immers nog sneller een vaccin beschikbaar.’ Binnen Wageningen Universiteit tuigt hij momenteel in ijltempo een productieproces op voor de eiwitten die de uitsteeksels (‛spikes’) op coronavirussen vormen, en die essentieel zijn voor het infecteren van menselijke cellen. Los toegediend zouden ze het immuunsysteem moeten aanzetten tot de productie van antilichamen, die ook spikes blokkeren op het echte virus.

Als kweekvijver dienen cellen uit de nachtvlinder Spodoptera frugiperda, waarin een baculovirus de DNA-code introduceert voor het gezochte eiwit. ‛In ons lab hebben we hiervoor bioreactoren van één tot vijftien liter, voldoende om testeiwitten te maken voor dierproeven. In de industrie gaan ze bij dit soort kweekprocessen tot tweeduizend liter’, stelt Martens, die schat dat je zo batches kunt kweken van 1 gram eiwit of ruwweg 100.000 doses vaccin. ‛Tenzij we de productiviteit van de cellen verder kunnen opvoeren.’ Wel blijft het opschalen een uitdaging: ‛Cellen zijn heel gevoelig voor de omstandigheden in een reactor. Het gaat goed als je eenmaal de routine te pakken hebt, maar dat duurt wel even.’

Voor het exacte ontwerp van die eiwitten tekent de Wageningse viroloog Gorben Pijlman. Ooit was Martens zijn copromotor, en sindsdien hebben ze vaker samengewerkt. Pijlman acht de kans heel groot dat de spike een goede basis is voor een vaccin. ‛We weten dat de natuurlijke immuunrespons tegen coronavirussen vooral gericht is tegen de uitsteeksels. Er zijn weinig groepen die zich richten op andere eiwitten.’

Je kunt ze echter niet ongewijzigd gebruiken: ‛Ze binden receptoren op cellen, maar zijn tevens fusie-eiwitten die zorgen dat het celmembraan samensmelt met het membraan van het virus. Dat vraagt een conformationele verandering onder invloed van de pH, en dus zijn spikes relatief dynamische moleculen. Wij willen ze stabiliseren in een pre-fusion state, de vorm die antistoffen moeten herkennen om virusspikes te kunnen neutraliseren.’ Daarvoor moeten enkele aminozuren worden vervangen. ‛We hebben ook een truc om ze trimeren te laten vormen, net als op het virus. Anders komen ze waarschijnlijk als monomeren de bioreactor uit.’

Volgens Pijlman gokken andere groepen op injecties met DNA en RNA, die de ontvanger zélf spike-eiwitten laten aanmaken. Dat is veel sneller te realiseren, maar of het aanslaat is nog de vraag. ‛Het is goed als er veel verschillende benaderingen zijn. Er zal er altijd wel een tussen zitten die werkt.’

Agenda
Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!