De nieuwe virusvarianten

Met het begin van de vaccinatiecampagne leek er eindelijk wat licht aan het eind van de tunnel te zijn, maar de snelle verspreiding van nieuwe virusvarianten leidt tot nieuwe onrust. Dat het virus muteert kwam zeker niet onverwacht, de hoop was alleen dat dit minder snel zou gebeuren. Een belangrijke vraag is nu natuurlijk of de huidige coronavirusvaccins ook werkzaam zijn tegen de nieuwe varianten.

Op dit moment baren drie varianten zorgen: de Britse variant B.1.1.7, de Zuid-Afrikaanse variant B.1.351 of 501Y.V2 en de Braziliaanse variant B.1.1.248 of P.1. Alle drie lijken zich snel te verspreiden en zijn reeds aangetroffen in Nederland en zijn buurlanden. Ten opzichte van het oorspronkelijke virus hebben alle drie de varianten op een aantal plaatsen een andere aminozuurvolgorde. Bijzonder relevant zijn de veranderingen van het spike-eiwit en vooral van het receptorbindende domein (RBD). Deze bevorderen de binding van het virus aan de gastheercel, waardoor het zich makkelijker verspreidt. Daarnaast kunnen mutaties van het spike-eiwit ook de werking beïnvloeden van antistoffen die door eerdere infectie of vaccinatie zijn geïnduceerd.

De Britse variant

Het spike-eiwit van de Britse variant bevat 8 veranderingen ten opzichte van het oorspronkelijke virus. Een hiervan, de mutatie N501Y (een asparagine op plek 507 van het eiwit is vervangen door een tyrosine), bevindt zich in het RBD van het eiwit. Deze mutatie alleen lijkt geen effect te hebben op de neutraliserende effectiviteit van antistoffen opgewekt met het vaccin van Pfizer-BioNTech.

Het is nog niet helemaal duidelijk in hoeverre dit ook het geval is voor de B.1.1.7-variant met alle 8 mutaties. Een studie van de Universiteit van Cambridge vond een gemiddeld 4 keer lagere neutraliserende activiteit tegen de B1.1.7-variant dan tegen het oorspronkelijke virus.1 De 15 sera waren echter verkregen na eenmalige vaccinatie en vertoonden een zeer grote spreiding in titer. In een studie van Pfizer-BioNTech met 16 sera verkregen na twee inentingen was alleen een licht verschil van gemiddeld 1.3x te zien. Er is dus goede hoop dat het Pfizer-BioNTech-vaccin, maar ook de vaccins van Moderna en AstraZeneca die gebruikmaken van hetzelfde spike-eiwit, werkzaam zullen zijn tegen de Britse variant.

De Zuid-Afrikaanse en Braziliaanse varianten

De spike-eiwitten van de Zuid-Afrikaanse en de Braziliaanse varianten dragen naast de N501Y-mutatie nog twee andere in het RBD: de K417N- of K417T- en de E484K-mutatie. Twee verschillende studies berichten dat virusvarianten met een E484K-mutatie door meer dan de helft van de geteste patiëntensera 10-100x minder goed geremd worden dan het oorspronkelijke virus.2,3 Deze plek lijkt dus bijzonder belangrijk voor de binding van neutraliserende antistoffen. Hoe goed deze varianten door vaccin-geïnduceerde antistoffen worden geneutraliseerd is nog niet onderzocht.

Naast neutraliserende antistoffen zijn er ook antistoffen die werken via andere effectormechanismen. Deze antistoffen vertoonden nauwelijks verschil in binding tussen de Zuid-Afrikaanse variant en het oorspronkelijke virus. Ook worden er door infectie en vaccinatie T-celresponsen opgewekt. In hoeverre die door de mutaties worden beïnvloed, werd tot nu toe niet onderzocht.

Conclusie

Waarschijnlijk zullen de vaccins dus ook een zekere werkzaamheid hebben tegen de Zuid-Afrikaanse en de Braziliaanse variant en ons tenminste tegen ernstige ziekte kunnen beschermen, ook als er nieuwe virusvarianten de kop opsteken.