Kunnen we vaccins maken die muteren en zich verspreiden?

Virussen muteren en verspreiden zich van persoon tot persoon, een dynamisch proces dat ons vaak een inhaalslag laat maken als er een nieuwe ziekte uitbreekt. Wat als vaccins op dezelfde manier zouden werken? Viroloog Leor Weinberger deelt een wetenschappelijke doorbraak: 'kapertherapie', een soort medische behandeling die kan aanvallen, muteren en zich verspreiden samen met het virus, mogelijk getroffen individuen kan behandelen en de verspreiding van infecties zoals hiv kan vertragen.

Ik wil jullie wat vertellen
over een van mijn studenten.

Enkele weken geleden was ze op vakantie

toen ze om 3 uur 's nachts werd opgebeld.

Haar echtgenoot zei haar dat haar stad

om 10 uur onder quarantaine
zou worden geplaatst.

Ze was in Wuhan in China,

het epicentrum van de corona-uitbraak.

Om 8 uur was ze onderweg
in een auto van een vriend

naar Shangai Airport op 800 km afstand.

De hele tijd was ze ongerust
dat de autoriteiten haar zouden aanhouden.

Zo kon net op tijd
een van de laatste vluchten halen.

We zijn allemaal blij
dat ze terug thuis is,

veilig in de Verenigde Staten.

Maar wat als ik jullie zou vertellen
dat ze in deze zaal zou zijn?

Wat als ik zou zeggen
dat ze naast je zou zitten.

Er is geen vaccin.

Er zal geen vaccin zijn
in tenminste de eerste 12 maanden.

En dit virus muteert,

dus is er geen garantie dat het vaccin

dat we binnen 12 maanden
zullen produceren,

zal passen bij het gemuteerde virus.

We hinken altijd achterop.

En dat scenario herhaalt zich
telkens als er een uitbraak is.

Onze quarantaines zijn poreus,

onze medische tussenkomsten
schieten altijd tekort.

Het fundamentele probleem

bij het onder controle krijgen
van deze uitbraken

is dat virussen en andere infecties
erg goed zijn in twee dingen:

ze muteren

en ze worden overgedragen.

Onze medische hulpmiddelen
doen geen van beide.

Onze medische hulpmiddelen muteren niet
en worden niet overgedragen.

Er is een fundamentele onaangepastheid
tussen onze hulpmiddelen,

die statisch zijn,

en de infecties,

die dynamisch zijn.

Door dit verschil komen we
altijd achterop gehinkt.

Door dit verschil zijn we altijd
op inhalen aangewezen.

En deze onaangepastheid is algemeen.

Daarom krijgen we infecties
waarop antibiotica geen pak hebben,

en die vorig jaar
40.000 Amerikanen doodden.

En het is de reden waarom het griepvaccin
de griep niet kon beletten

om vorig jaar 60.000 Amerikanen te doden.

Hoe lossen we deze fundamentele
onaangepastheid op.

Ik wijdde mijn loopbaan
aan het bestuderen

en oplossen van dit probleem.

Honderd jaar lang

gebruiken we al chemicaliën
als geneesmiddelen voor infecties.

Chemicaliën zullen nooit
muteren of worden doorgegeven.

Ook onze vaccins
zijn niet ontworpen om te muteren

of om te worden doorgegeven.

Twintig jaar terug

had ik een radicaal idee

om virussen zelf
als therapie te gebruiken --

als bouwsteen voor een therapie.

Om therapieën te maken
die konden muteren en worden doorgeven.

Ik vertel jullie hoe we
tot een grote doorbraak kwamen

en dat we deze nieuwe therapieën
al aan het testen zijn.

Hiv is de meest verwoestende
pandemie van onze tijd.

75 miljoen geïnfecteerden;

33 miljoen doden.

De meesten van ons denken
dat hiv een opgelost probleem is.

We hebben al echt
wonderlijke geneesmiddelen:

ze zijn veilig en werkzaam,

en we hadden 15 jaar

en miljarden dollars nodig
om deze geneesmiddelen

over de wereld te verdelen.

We kijken eens naar de cijfers.

In 2019

werden 1,7 miljoen mensen besmet met hiv.

Van dat aantal werd ik me pas echt bewust

toen ik een landelijk dorp
bij Durban in Zuid Afrika bezocht.

Ik reed over een veldweg

met mijn tien jaar oude dochter achterop.

Langs de weg liepen meisjes

van de leeftijd van mijn dochter,

blootsvoets.

Mijn dochter vroeg
waarom ze blootsvoets liepen

en ik moest haar ongelijkheid uitleggen,

wat niet meeviel.

Maar wat me echt schokte,
was toen mijn collega's,

de plaatselijke Afrikaanse wetenschappers,

me uitlegden dat deze meisjes,
even oud als mijn dochter --

(Zoekt naar zijn adem)

sorry --

80% kans liepen om in hun leven
hiv op te lopen.

Dat schokte me.

Hoe kunnen deze meisjes
80% kans op hiv lopen

als we veilige en werkzame
geneesmiddelen hebben?

De reden is de fundamentele
onaangepastheid.

Ze verhindert het in toom houden
van besmettelijke ziekten,

vooral waar de middelen begrensd zijn.

De eerste hindernis is mutatie:

virussen muteren,
onze geneesmiddelen niet.

De tweede hindernis: discipline.

Het is echt moeilijk
de geneesmiddelen te krijgen

waar ze het hardst nodig zijn.

Ik houdt een antibioticakuur
van één week zelfs niet vol

in dit land.

En we vragen aan mensen
met beperkte middelen

en met enorme moeilijkheden

om levenslange kuren vol te houden.

En de derde hindernis is inzetbaarheid,

of toegang.

Het is supermoeilijk
om deze geneesmiddelen

te brengen bij wie ze
het hardst nodig heeft.

Niet deze meisjes, maar bij degenen
die risicovolle activiteiten uitvoeren,

zoals commercieel sekswerk
of injectie van drugs.

In het epidemiologisch woordgebruik

heten deze groepen 'superverspreiders'.

In de vorige eeuw

voerden een kleine groep superverspreiders

hiv met zich mee
langs de Trans-Africa Highway

en verspreidden zo het virus.

Deze groepen zijn erg
moeilijk te identificeren,

ze zijn klein

en dragen een enorm sociaal stigma,
dus maken ze zich niet kenbaar.

En net zij zijn het die we moeten vinden.

Al deze hindernissen veroorzaken
de situatie van vandaag,

waarin meer dan 15% van de bevolking
van Zuid Afrika met hiv leeft.

Nu is de conventionele wijsheid:

we moeten zorgen dat meer geneesmiddelen
bij meer mensen effectiever terechtkomen.

Ik pleit ervoor om deze fundamentele
onaangepastheid op te lossen;

we moeten deze hindernissen verwijderen.

Als we therapieën kunnen ontwerpen
die muteren en doorgegeven worden,

dan verhelpen we
geneesmiddelenresistentie,

problemen met de discipline,

en als we het goed doen,

dan veranderen we de superverspreiders
van de grootste hindernis

in de krachtigste inzetstrategie
die we kunnen bedenken.

Dat is een radicaal concept.

Het heeft een enorm voordeel,

maar er is een valkuil.

En een serieuze.

Voordat we een overdraagbare
therapie gaan ontplooien,

ook al is het in een beperkte populatie
van al geïnfecteerde individuen,

voordat we dit doen,

moeten we uitzonderlijk voorzichtig zijn

en de veiligheid ervan
zo rigoureus mogelijk testen.

In sta hier vandaag omdat we het,
voor de eerste keer in 20 jaar,

aan het werk kregen,

en dit is ook de eerste keer
dat ik het publiekelijk maak.

(Applaus en gejuich)

De twee keer dat ik dit deed,
kwamen er tranen, dus --

(Gelach)

Om jullie deze doorbraak
te laten begrijpen,

neem ik jullie
20 jaar mee terug naar 1999.

Ik was afgestudeerd
aan Berkeley in Californië

op een studie van de biofysica van hiv.

Voor zulke complexe epidemie

fascineerde me de eenvoud van het virus.

Hiv is, zoals alle virussen,
alleen maar een verzameling instructies --

malware.

Het kaapt een cel en maakt van die cel
een fabriek van één ding:

alleen maar meer virussen.

Alle normale functies
van de cel worden onderdrukt.

Hiv infecteert de witte bloedcellen
die ons gezond houden.

Deze cel is al gekaapt
en veranderd in een fabriek.

Als we vergroten,

kunnen we de anatomie van het virus zien.

Die rode kronkels in het midden?

Dat is de verzameling
instructies van hiv.

Het genetisch materiaal ervan.

Dat genetisch materiaal
stuurt het kapingsproces,

verandert eerst de cel in een fabriek

om meer kopieën
van de instructieset te maken,

en daarna alle andere
componenten van het virus

om ze dan te combineren
tot een virusdeeltje.

Zo plant het virus zich voort.

Elk van deze deeltjes kan
opnieuw andere cellen kapen.

Zo wordt het virus doorgegeven.

En telkens er een cel wordt gekaapt,

ontstaan er foutjes bij het kopiëren
van het genetisch materiaal.

Zo muteert het virus.

Dit voortplanten, overgaan en muteren

is iets dat onze huidige
geneesmiddelen niet kunnen.

Dus, jong, naïef en wat onwetend,

dacht ik:

waarom kunnen we geen therapieën bedenken

die muteren, doorgegeven
en gerepliceerd worden?

Hier komt het idee.

Als we het virus nemen

en het bewerken om het genetisch
materiaal, in blauw daar, te amputeren,

dan kunnen de geamputeerde instructies
de cel niet langer kapen.

Maar deze geamputeerde instructies
kunnen iets heel speciaals.

In een reeds geïnfecteerde cel

kan de geamputeerde
instructieset de kaper kapen.

Het kan de machinerie van hiv bevelen
meer kopieën van zichzelf te maken,

de geamputeerde instructies,

en dan kunnen al deze kopieën
alle andere hiv-componenten stelen,

zodat de cel van een virusfabriek
wordt veranderd

in een therapiefabriek.

Kapers.

Deze dragen geen ziekte.

Dit vermindert het hivgehalte dramatisch

en houdt de cellen gezonder.

Het idee hield me maandenlang bezig.

Het was de meest intense
intellectuele ervaring van mijn leven.

Bij elke fietsrit naar mijn lab,

bij elke wandeling naar de koffieshop,

bij elke run in de heuvels bij de campus

buitelden de ideeën, de argumenten,

de tegenargumenten,

zo intens door mijn hoofd
in mijn inwendige monoloog,

dat ik fysisch buiten adem was.

Ik dacht dat als we een therapie
konden maken die repliceert,

ze slechts één keer
moest worden genomen.

Ze kon met het virus mee muteren

en mogelijks tussen geïnfecteerde
individuen worden doorgegeven

om ze te behandelen.

Het zou een therapie zijn
die alles zou kunnen wat een virus kon.

Ze zou een fundamentele
onaangepastheid oplossen.

Het ingrijpendste deel van dit concept

was dat de superverspreiders
ook zouden worden veranderd

van virusdoorgevers
naar therapiedoorgevers.

Het was een therapie die viraal
zou gaan samen met het virus.

Dat joeg sommige mensen angst aan.

Maar er was al een precedent:

we gebruiken al ongewild
therapieën die worden doorgegeven.

Het vaccin dat polio uitroeide in de VS,

het orale poliovaccin,

wordt tussen mensen doorgegeven.

Het is niet al te bekend,

maar het feit dat het vaccin
wordt overgedragen,

is deels de reden
dat het werd uitverkozen

om het virus op wereldschaal uit te roeien

ondanks de veiligheidsbezwaren.

Het grotere probleem was dat
deze kapertherapieën niet bestonden.

Mijn raadgevers in Berkeley zegden me:

"Mooi idee, spijtig
dat het nooit zal werken."

Of: "Regelgevers
zullen het nooit toelaten,

laat het los."

Maar het idee liet mij niet los.

Als het ooit zou werken,

zou het de fundamentele
onaangepastheid oplossen.

Dus werkten we er jaren aan
om het te maken.

We probeerden elke bekende truc uit

en mislukten keer op keer.

We --

telkens we een goed idee hadden,

besteedden we maanden,
soms jaren, om het uit te werken

om het te zien mislukken.

We besteedden ooit vijf jaren

aan het bouwen van 150.000 versies
van een kapertherapie.

Elk ervan mislukte.

Ik vroeg ooit aan een echt knappe student
wat hij hoopte van me te leren

tijdens zijn doctoraat

(Gelach)

en hij antwoordde:

"Hoe te blijven doorgaan,

hoe te blijven vooruitgaan

ondanks nul bewijs dat er iets in zit."

(Gelach)

Ik vraag me af of hij
me iets probeerde te zeggen.

(Gelach)

Tegen 2018 zag het er slecht uit.

Er was geen bewijs

dat een kapertherapie kon worden gebouwd.

In feite hadden we bewijs dat het
wel eens onmogelijk zou kunnen zijn.

Tijd om de feiten onder ogen te zien.

Die oplossing die ik zo hard wilde,

die kapertherapie,

bestond gewoon niet.

Twintig jaar lang

had ik een drogbeeld nagejaagd.

Toen kwam op een dag

Elizabeth, een postdoc in mijn lab,

naar me toe met deze foto.

Het lijkt op niet veel.

Mijn vrouw vindt het
op een zwangerschapstest lijken.

(Gelach)

Maar dat kleine streepje daar --

was het geamputeerde genetisch materiaal

waar we al 20 jaar naar zochten.

De hele tijd dat we het vruchteloos
hadden proberen te maken,

was het uit zichzelf geëvolueerd
in een fles achterin het lab.

(Publiek) Wat?

(Gelach)

Eindelijk hadden we een steunpunt.

En daarmee bouwden we onze eerste kaper.

Maar we hadden geen bewijs
dat wat we maakten een therapie was.

De eerste horde die elke therapie
moet nemen, is het testen met muizen.

Dat is riskant.

Als onze muizen doodgingen,

ging onze financiering dezelfde weg

en daarmee alle hoop dat dit
ooit een therapie zou worden,

laat staan een baanbrekende.

Na zovele mislukkingen

waren we allemaal nogal sceptisch,

maar we hadden geen alternatief.

We moesten een poging ondernemen;
we moesten het proberen.

Tot onze verbazing werkte
de kapertherapie in een muis

en wel net zoals we het
20 jaar geleden hadden voorspeld.

Ze beschermde de cellen
van een muis tegen hiv.

Hier zie je de cellen
onder de microscoop.

Eerst infecteert hiv, in rood, deze cellen

en dan kan de kaper, in blauw,
geactiveerd worden,

beschermt die cellen
en wordt doorgegeven naar andere cellen.

Eindelijk lukte het ons
om na 20 jaar de kaper te maken.

Iedereen in het lab in de wolken.

Voor mij was dit
het bewijs van het concept.

Als we het konden met één virus,
dan kon het ook met andere.

Om te begrijpen hoe deze kaper
hiv-niveaus mondiaal kon beïnvloeden,

lieten we computersimulaties lopen.

Epidemiologische modellen.

En de resultaten waren nogal verbazend.

Als we niets doen in de hardst
getroffen gebieden van Afrika,

zal hiv daar tussen 25 en 30%
blijven voorkomen.

Als we erin slagen

aan drie vierde van de bevolking
geneesmiddelen te verstrekken

of als we het vaccin vinden
waarnaar we zolang zochten,

zouden we dit kunnen herleiden tot 20%.

Maar alleen in de beste gevallen.

Als hiv weerstand ontwikkelt

of als mensen van gedrag veranderen,

kunnen deze cijfers
terug stijgen naar 30%

of zelfs hoger.

Het blauwe is de kapertherapie.

En we vonden geen enkele manier,

noch theoretisch, noch experimenteel,

waarop hiv weerstand
tegen de kaper kan ontwikkelen.

Net door de superverspreiders
werkt deze kaper zo goed.

Als deze kaper op één plaats
hier wordt geïntroduceerd,

kunnen de superverspreiders hem oppikken
en het doorgeven doorheen de bevolking.

Stel je voor dat in 10 jaar na nu
hiv niet langer een pandemie is.

Om dat te bereiken

moeten we binnen vijf jaar beginnen
met klinische testen op grote schaal,

wat neerkomt op de eerste testen
op mensen het volgende jaar.

De FDA gaf ons de toelating om met testen
te beginnen op hiv-positieve patiënten

die een terminale kanker hebben

en minder dan een jaar te leven hebben.

Vrijwilliger zijn voor dit onderzoek

is hun laatste ongelooflijk
genereuze gift aan de wereld.

Ze worden de 'Last Gift cohort' genoemd.

Om deze altruïstische patiënten
volgend jaar te testen,

moeten we onze preklinische testen
dit jaar afsluiten ...

en ik denk dat dat zal lukken.

Ik ontmoet nog altijd collega's
die niet akkoord gaan

en zich hard verzetten
tegen onze plannen om te testen.

Ze zeggen: "Wat als er iets misgaat?

Je kan het niet terugdraaien."

Ze zeggen: "Er zijn ethische bezwaren;

mensen kunnen niet toestemmen."

Wel, het poliovaccin

stuitte op gelijkaardige
ethische en veiligheidsbezwaren.

In feite werd er rond het poliovaccin

zo'n effectieve
desinformatiecampagne gevoerd,

dat de meeste mensen niet eens
weten dat het overdraagbaar is,

dat het polio in veel landen
succesvol uitroeide

of dat dit vaccin de basis is
voor nieuwe vaccins.

Toen we vorig jaar in Afrika
de kapertherapie voorstelden,

reageerden de Afrikaanse
wetenschappers anders.

Ze zeiden:

"Hoe kun je dit niet testen?"

Ze vonden het onethisch
om het niet te testen.

Zelfs als we zouden mislukken,

is de inzet te hoog
om het niet te proberen.

Als we niets doen,

zullen die meisjes
bij Durban hiv oplopen

en telkens als er een nieuw virus opduikt,

zullen we ons weer in net zo'n
kwetsbare positie bevinden

als vandaag,

met poreuze quarantaines

en met vaccins waar we
maanden op moeten wachten

en die misschien ongeschikt zijn.

Ik denk dat het tijd is
voor een nieuwe benadering

die anders is

dan de statische benaderingen
van de vorige eeuw.

Tijd voor een nieuwe technologie
die minder reactief

en meer proactief is.

Het is tijd voor behandelingen

die niet alleen de rijksten
onder ons bereiken,

maar ook degenen
die het meest hebben te lijden.

Ik denk dat het tijd is
voor een nieuw soort wapen

dat de fundamentele
onaangepastheid oplost.

Het is tijd voor therapieën
die viraal kunnen gaan.

Erg bedankt.

(Applaus)