In december 2019 werd voor het eerst melding gemaakt van een respiratoire ziekte veroorzaakt door een tot dan toe nog onbekend coronavirus, SARS-CoV-2. Het centrum van de epidemie lag in Wuhan, China. Het virus verspreidde zich vervolgens razendsnel over de wereld en vrij snel daarna werd de uitbraak door de World Health Organization (WHO) in Maart 2020 tot een pandemie verklaard.
SARS-CoV-2 veroorzaakt een acute ziekte aan de ademhalingswegen, nu beter bekend als Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Deze ziekte wordt gekarakteriseerd door een breed scala aan symptomen waaronder koorts, droge hoest, vermoeidheid en verlies van smaak en geur. De ernst van COVID-19 bleek al snel geassocieerd te zijn met leeftijd en/of onderliggende ziektebeelden zoals hoge bloeddruk en obesitas en kan leiden tot ziekenhuisopname (Intensive Care) en uiteindelijk de dood. Echter kunnen ook jonge ogenschijnlijk gezonde mensen zwaar door het virus getroffen worden. Erg zorgwekkend is dat een grote groep mensen die na de initiële infectie, ook met een mild ziekteverloop in het begin, nog erg lang te maken krijgen met allerlei ernstige complicaties. Dit ziektebeeld wordt Long COVID genoemd. Tot nu toe heeft SARS-CoV-2 geleid tot 650 miljoen infecties en 6,6 miljoen doden wereldwijd (21 december 2022, https://covid19.who.int).
Mogelijkheid om vaccins te testen in apen
In de strijd tegen het coronavirus heeft de wetenschappelijke en medische wereld een grote rol gespeeld. Vrij snel na het isoleren en karakteriseren van het virus werd gestart met de ontwikkeling van vaccins tegen dit virus. Een aantal farmaceutische bedrijven had al wat vaccins ‘op de plank’ liggen waaraan ze maar een kleine aanpassing hoefden te doen om deze geschikt te maken tegen SARS-CoV-2. Om de effectiviteit van deze vaccins te testen was wel een geschikt diermodel noodzakelijk. Uit studies met al bekende coronavirussen was gebleken dat apen gevoelig zijn voor infecties met coronavirussen. Begin 2020 heeft BPRC in samenwerking met Erasmus MC één van de eerste experimentele infectiestudies in apen uitgevoerd in Rotterdam. Dankzij deze studie wisten we zeker dat apen bevattelijk zijn voor besmetting met het virus en dat de infectie milde COVID-19 verschijnselen veroorzaakt.
Op 17 maart 2020 kreeg BPRC-toestemming van de Centrale Commissie Dierproeven voor COVID-19 werk met gebruik van apen. Dit opende de weg om in huis modellen op te zetten waarin later vaccinkandidaten konden worden getest. De eerste experimentele infectie halverwege april 2020 bij BPRC was erg spannend, zowel voor de dierverzorgers, dierenartsen als onderzoekers. We hebben de infectie en bijbehorende ziekteverschijnselen in apen nauwkeurig in kaart gebracht en hierbij zagen we geen onverwachte verschijnselen. Op basis van onder andere CT-scans weten we nu dat SARS-CoV-2 infectie in apen vergelijkbaar is met een milde infectie in mensen. Een samenvatting van ons eerste jaar COVID-onderzoek valt te lezen via Een jaar COVID-19 onderzoek bij BPRC; we blikken terug.
Mutaties van het virus
Vrij snel na publicatie van deze bevindingen kwamen verzoeken vanuit de wetenschappelijke en medische wereld om verschillende vaccinkandidaten te testen op veiligheid en werking in onze apen. Echter SARS-CoV-2 kon snel muteren/veranderen waardoor wij onze infectiemodellen regelmatig moesten aanpassen aan de virusvariant die op dat moment prominent aanwezig was. Meestal is die verandering zo klein dat het bijna geen invloed heeft op het ziektebeeld. Soms zorgt een verandering er bijvoorbeeld wel voor dat een virus zich anders gedraagt en zich makkelijker verspreidt. Om dit proces te begrijpen hebben we regelmatig enkele dieren geïnfecteerd met de in die tijd circulerende SARS-CoV-2 varianten, om te onderzoeken of de infectie zich in onze apen heftiger dan wel langduriger zou manifesteren. In de afgelopen 3 jaar hebben we infectiestudies uitgevoerd met 2 Beta-varianten, een Delta en tenslotte een Omicron-variant van het CoV-2 virus.
Vaccinkandidaten
Vanaf mei 2020 zijn apen met verschillende vaccinkandidaten gevaccineerd. BPRC heeft in de afgelopen 3 jaar 9 grote vaccinstudies uitgevoerd, vaak met meerdere experimentele vaccins per studie, en een protocol waarbij een therapeutisch monoclonaal antilichaam tegen CoV-2 werd getest op effectiviteit tegen infectie dan wel ziekteprogressie. Eén van deze vaccinkandidaten waaraan BPRC een bijdrage heeft geleverd, wordt nu al 1,5 jaar bij mensen toegediend via een mondiale vaccinatiecampagne. Drie andere kandidaten zijn onderdeel van klinische trials waarin ze verder worden geëvalueerd op veiligheid en effectiviteit. Ook de monoclonale antistof is onderdeel van een klinische trial. Van een tweetal andere vaccinkandidaten weten we dat klinische trials binnenkort zullen starten.
Naast het testen van vaccins, kunnen we in onze modellen de effecten van SARS-CoV-2 infectie op allerlei organen bestuderen, waaronder de longen en de hersenen, waarmee we mogelijk achterliggende mechanismen van Long COVID kunnen achterhalen.
Publicaties
Eén van de voorwaarden om met BPRC samen onderzoek te doen is dat de gegevens worden gepubliceerd in de openbare wetenschappelijke literatuur. Veel van de bovengenoemde studies hebben we kunnen publiceren, vaak in hoog aangeschreven wetenschappelijke tijdschriften. Hier volgt een overzicht: Rockx et al., Science 2020; Brouwer et al., Science 2020; Genzel et al., Curr Biol 2020; Sanchez-Felipe et al., Nature 2021; Solforosi et al., J Exp Med 2021; Maaskant et al., Plos One 2021; Marchi et al, Plos One 2021; Böszörményi et al., Viruses 2021; Embregts et al., One Health 2021; Mooij et al., Front Immunol 2022; Volkmann et al., Front Immunol 2022; Trombetta et al., Hum Vacc Immunother 2022; Philippens et al., Viruses 2022; Meijer et al., Nucl Med Biol 2022; Grobben et al., Microbiol Spect 2022; Clarreaux et al., Nat Comm 2022. Bovendien bevinden een aantal andere papers zich momenteel in het review proces of zijn in voorbereiding.
Zichtbaar
Ondanks de grote werkdruk en de psychische belasting voor alle medewerkers konden deze belangrijke resultaten bereikt worden door de goede collegiale samenwerking. Dit is juist waar BPRC goed in is. Ons preklinisch onderzoeksprogramma anticipeert op actuele gezondheidsvraagstukken die voortkomen uit de wetenschap en samenleving. De COVID-19 pandemie maakte ons werk ineens héél zichtbaar, niet alleen via wetenschappelijke publicaties maar ook via diverse nieuwsmedia. Tijdens de afgelopen jaren zijn we benaderd door de volgende landelijke pers: NU bij BPRC, Algemeen Dagblad bezocht BPRC, Dagblad Trouw op bezoek, BPRC op radio 1, De Volkskrant volgde twee apen van BPRC in een COVID-studie, Volkskrant journalist Maartje Bakker wint internationale prijs met verhaal over Chips en Dip, BPRC onderzoeker te gast bij online praatprogramma.
Snel anticiperen
BPRC heeft vanaf het begin van de coronapandemie in de frontlinie van de vaccinontwikkeling gestaan en dat is precies waar het instituut voor bedoeld is: wetenschappelijk onderzoek doen aan levensbedreigende en ernstige ziektes en die kennis gebruiken om tot oplossingen voor dergelijke ziekten te komen. Dit hebben we nu zeker laten zien in tijden van een pandemie, als de vraag urgent is om snel en adequaat te reageren. Door onze unieke, goed gekarakteriseerd fokkolonie apen kunnen we zeer snel anticiperen. Het onderzoek gaat door, er komt waarschijnlijk een tweede generatie COVID-19 vaccins, Long COVID behoeft veel aandacht en er zijn nog altijd veel infectieziekten die onvoorstelbaar veel leed veroorzaken.
Een dankwoord
Alles wat we gedurende deze afgelopen jaren hebben kunnen bereiken was niet mogelijk geweest zonder de inzet van diverse externe en interne instanties: zoals de organen die verantwoordelijk waren voor het verkrijgen van ethische toestemmingen (CCD, DEC), de VAC die verschillende veiligheidsprotocollen heeft opgesteld waardoor studies op een voor de medewerkers veilige manier konden worden uitgevoerd en tenslotte de IvD welke de diverse projectaanvragen moesten beoordelen, vaak onder hoge tijdsdruk en nog vaker ad hoc. Onze waardering gaat ook uit naar de geweldige inzet van alle BPRC-medewerkers, mensen die vaak onder tijdsdruk en soms onder belastende omstandigheden werkzaamheden moesten uitvoeren op uiteenlopende tijdstippen. Dit proces was en is nog steeds een teamprestatie van alle afdelingen waarbij we uiteraard niet vergeten dat onze apen hierin de hoofdrol hebben gespeeld en van onschatbare waarde zijn gebleken in de strijd tegen ernstige ziekten zoals in dit geval COVID-19.