Albert Einstein stelde het al eens: je moet de zaken vereenvoudigen om iets ingewikkelds eenvoudig uit te leggen, maar je mag ook niet overdrijven. De zon is een gele bol aan de hemel (en zichtbaar als er geen wolken zijn). Dat is juist, maar je hebt weinig aan deze simplistische theorie.
Een beetje in die categorie: volgens sommigen zou het amper 2 minuten duren om de mRNA-vaccins aan te passen aan de variant Omikron. Klopt dat wel? Het productieproces van die vaccins is volgens de Vereniging Innovatieve Geneesmiddelen grofweg te verdelen in een zestal stappen.
De eerste stap: produceer het juiste stuk DNA, dat de informatie bevat dat in het mRNA van het vaccin moet worden vastgelegd. Dit gebeurt over het algemeen in bacteriën. Al deze DNA-strengen moeten allemaal exacte kopieën zijn. Dit wordt continu getest.
“Het startmateriaal voor het RNA-vaccin is inderdaad een stukje DNA”, bevestigt Anke Huckriede, Hoogleraar Vaccinologie aan het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG), in de media. Dat stukje DNA is in het laboratorium gemaakt. Het bevat instructies voor het maken van het spike-eiwit van het coronavirus, het deel van het virus dat ons immuunsysteem herkent. Om dat spike-eiwit te bouwen, moet de code wel omgezet worden naar RNA. Met een enzym zetten wetenschappers het DNA om naar RNA, op dezelfde manier zoals het in het lichaam gebeurt.
Stap 2 is dus vanuit dit DNA het mRNA maken, dat onderdeel gaat uitmaken van het vaccin. Dit gebeurt onder steriele en koude omstandigheden in een bioreactor, om zo te voorkomen dat het RNA uit elkaar valt. De lucht wordt gefilterd, de apparatuur wordt voortdurend getest en alle werknemers zijn van top tot teen ingepakt in cleanroom-overalls om ervoor te zorgen dat er niets in het vaccin terechtkomt terwijl het wordt gemaakt.
Hoe gaat dat dan concreet? Het doel-spike-eiwitgen wordt synthetisch vervaardigd en ingebracht in een plasmide of een klein, cirkelvormig stukje DNA. Een plasmide is een cirkelvormige streng DNA die zich buiten het chromosomaal DNA bevindt van sommige eencellige organismen. Met dit DNA kan genetische informatie tussen bacteriën, ook tussen soorten, worden uitgewisseld.
Plasmiden worden gebruikt bij de productie van mRNA-vaccins omdat ze gemakkelijk te repliceren (kopiëren) zijn en betrouwbaar de doelgensequentie bevatten. Zodra een sequentie is geselecteerd, kan binnen een paar weken een nieuw plasmide worden geproduceerd, waardoor nieuwe mRNA-vaccins snel kunnen worden getest en gedistribueerd.
Onderzoekers gebruiken vervolgens gevestigde in-vitroprotocollen om mRNA te maken in een methode die onze eigen biologische processen nabootst. Eerst scheiden ze de twee strengen plasmide-DNA. Vervolgens gebruikt RNA-polymerase, het molecuul dat RNA uit DNA transcribeert, het spike-eiwitgen om een enkel mRNA-molecuul te maken. Dit is bijna identiek aan de manier waarop genen in ons lichaam worden getranscribeerd.
Ten slotte breken andere moleculen de rest van het plasmide af om ervoor te zorgen dat alleen het mRNA als vaccin wordt verpakt. De snelheid en efficiëntie van dit proces kan in korte tijd grote hoeveelheden mRNA maken.
Stap 3: produceer de lipiden (vetten) die nodig zijn voor de formulering van het vaccin. Sommige hiervan komen vrij vaak voor (zoals cholesterol), maar de belangrijkste zijn dat niet.
Neem vervolgens je mRNA en je lipiden en combineer deze tot lipide nanodeeltjes (LNP's). Dit is de meest gevoelige en ingewikkelde stap van het productieproces. Deze lipiden worden speciaal gemaakt in een Duitse fabriek. Zonder de vetbolletjes zou het vaccin uiteenvallen voordat het zijn lading kan afgeven. Het is een beetje alsof je M&M's in een snoeplaagje stopt zodat ze smelten in je mond en niet in je handen.
Combineer de LNP's met de andere componenten van de formulering (fosfaatbuffers, zoutoplossing, sucrose en dergelijke) en vul die in flesjes.
Tot slot moeten de flesjes geëtiketteerd en verpakt worden in speciaal hiervoor ontworpen dozen waarin het vaccin bij een ultra-lage temperatuur vervoerd kan worden. Na eindcontrole zijn deze ‘thermal shippers’, die gebruikmaken van droogijs om de aanbevolen opslagconditie -70°C±10°C tot 10 dagen te behouden, klaar voor transport.
Kortom, de productie van nieuwe mRNA-vaccins duurt iets langer dan 2 minuten.
