Vaccin

Thucydides, een Grieks historicus, beschreef in zijn ‘Geschiedenis van de Peloponnesische Oorlog’ de plaag van Athene, de epidemie die in 430 voor Christus in Athene uitbrak. In dit document, een van de eerste wetenschappelijke werken van de geschiedenis, beschreef hij verworven immuniteit. Hij zag onder andere dat de plaatsen in Athene die het dichtst bevolkt waren de meeste slachtoffers vertoonden en dat artsen het meeste risico liepen om besmet te worden. Verder stelde hij vast dat de epidemie zich niet limiteerde tot Athene zelf, maar dat soldaten ze meenamen tot ver buiten de stad.

Het meest belangrijke wat hij ontdekte was dat, als men de plaag overleefde (waaronder hijzelf), men niet opnieuw ziek werd of de ziekte opnieuw doormaakte zonder dodelijke afloop. Die groepen konden de zieken blijven verzorgen.

Toentertijd was de algemene overtuiging in het Oude Rome (dankzij Hippocrates) dat ‘miasmen’ (te vertalen als verontreinigde lucht) verantwoordelijk waren voor het veroorzaken en verspreiden van besmettelijke ziekten. Organisch materiaal veroorzaakte giftige dampen die de lucht verontreinigden en de mens ziek maakte. Mensen in dichtbevolkte gebieden werden dus massaal ziek. Malaria ontleent trouwens zijn naam aan het Latijnse mala aria of slechte lucht. De oorzaak van miasmen zocht men ook in zonsverduisteringen, vulkanische uitbarstingen, kometen of bovennatuurlijke verschijnselen.

Thucydides impliceerde een revolutionaire theorie in zijn tijd, zonder enig besef van bacteriën of virussen. Hij zag de besmettelijkheid van de plaag (menselijk contact en niet het inademen van dezelfde besmette lucht) en dat het doormaken en overleven van de plaag bescherming bood tegen een volgende besmetting. Hiermee legde hij als eerste, zij het op een impliciete manier, het fundament voor de moderne epidemiologie en immunologie.

Lady Mary Wortley Montagu

Het pokkenvirus of variola was een ernstige infectieziekte, meestal verspreid via inademing van vochtdruppeltjes van besmette personen. Na het verschijnen van symptomen die lijken op griep, ontstaat een typische huiduitslag met vochtblaasjes, die resulteert in etterende zweren. Hierna drogen deze pokken op en vallen de korstjes af, vaak met blijvende littekens als gevolg.

De Chinezen wisten al voor de 15e eeuw dat wie de pokken overleefde, de ziekte geen tweede keer meer kon krijgen. Men trachtte kinderen te beschermen tegen de pokken door ze bewust hiermee in aanraking te brengen. De kenmerkende korsten van besmette personen droogde men eerst en injecteerde ze dan met een pijpje in de neus van jonge kinderen. Ze kregen hierdoor een mildere vorm van de besmetting die hen beter beschermde tegen een volgende infectie. Een kleine incisie in de arm met korsten leidde tot nog betere resultaten.

Deze techniek, genaamd variolatie of inoculatie verspreidde zich door het Midden-Oosten. Ook in Groot-Brittannië geraakte men aan het begin van de 18e eeuw geïnteresseerd, dankzij de Britse Lady Mary Wortley Montagu, de vrouw van de Britse ambassadeur in Constantinopel. Tijdens haar tijd in het Ottomaanse rijk leerde zij deze techniek kennen en liet vervolgens in 1718 haar zoon varioleren onder toezicht van Charles Maitland, een Schotse arts eveneens werkzaam op de Britse ambassade.

Kind met pokken in Bangladesh

De Engelse arts John Fewster begon in 1768 zijn patiënten te varioleren tegen de pokken, maar zonder veel resultaat. Het bleek dat zij allemaal reeds besmet waren geweest met een andere, mildere variant van de pokken, de koepokken, een virale huidziekte bij runderen, waarbij besmette dieren vaak zweren op hun uier ontwikkelen. De melker kan via kleine wondjes op zijn/haar handen besmet worden door het virus die leidt tot een lokale ontstekingsreactie. Deze ontsteking geneest spontaan na enkele weken. De nauwe verwantschap van koepokken met de echte pokken zorgde voor de immuniteit tegen de echte pokken. Mensen op het platteland wisten dat, maar artsen deden dit af als kletspraat.

De Engelse arts Edward Jenner verzamelde hier aanvankelijk bewijs voor wat leidde tot de eerste gepubliceerde beschrijving van het beschermende effect van vaccinatie. Benjamin Jesty, een Engelse boer vaccineerde voor het eerst zijn vrouw en kinderen maar interesseerde zich verder niet in het verkennen en verspreiden van deze techniek.

Jenner had amper zelf variolatie overleefd. Het trauma dat hij hier aan had overgehouden was zijn motivatie om een beter alternatief te vinden. Hij ontmoette in 1796 Sarah Nelms, een melkmeisje met zweren op haar handen, veroorzaakt door koepokken. Jenner dacht aan wat Fewster had geobserveerd en nam wat vocht af uit een van haar wonden. Hij kraste dit in de arm van James Phipps, het achtjarig zoontje van zijn tuinman. James werd ziek van de koepokken, weliswaar met milde symptomen maar hij herstelde volledig. Toen Jenner de jongen na twee maanden opnieuw varioleerde, dit keer doelbewust met de echte pokken, bleef James gezond en kon Jenner de conclusie trekken dat het kind immuun was voor de pokken.

Spotprent uit de 19e eeuw - Edward Jenner varioleert

Jenner wist de gevaren van variolatie te omzeilen door de mildere koepokkenvariant te gebruiken. Hij noemde zijn techniek vaccinatie, naar vacca, het Latijnse woord voor koe.

Omdat hij zijn werk niet gepubliceerd kreeg, gaf hij het in 1798 zelf uit. Veel enthousiasme lokte dat in het begin niet uit. Men vond het niet logisch: een besmetting oplopen via een ziek dier om zelf niet ziek te worden. Jenner kon ook niet uitleggen wat koepokken waren en waarom ze tegen pokken bescherming boden.

Het staat vast dat zijn onderzoek talloze levens heeft gered. In de 20e eeuw stierven om en bij 300 miljoen mensen aan pokken. In 1980 werd deze ziekte officieel als uitgeroeid verklaard door de Wereldgezondheidsorganisatie. Dat was het resultaat van een wereldwijde vaccinatiecampagne die dertien jaar duurde.

Het duurde tot aan het einde van de 19e eeuw vooraleer de kiemtheorie officieel de miasmetheorie verving. De kiemtheorie stelde dat de oorzaak voor ziekten onzichtbare micro-organismen zijn. Jean Toussaint, een Franse microbioloog, stuurde zijn collega Louis Pasteur een bacterie toe. Het was de Pasteurella multicoda, de veroorzaker van dodelijke cholera bij pluimvee. Een assistent van Pasteur, Emile Roux, liet bij toeval of niet een cultuur van deze bacterie enkele weken in het laboratorium staan, niet afgeschermd van de lucht. Geïnjecteerd bij kippen veroorzaakte dat wel kort ziekte, maar zonder dodelijke afloop. Als er een verse cultuur bacteriën enige tijd later bij dezelfde kippen werd geïnjecteerd, bleven ze zich kiplekker voelen.

Pasteur realiseerde zich snel dat hier opvallend veel overeenkomsten waren met de koepokkenvaccinatie van Jenner. Injectie van een verouderde en daardoor verzwakte vorm van de bacterie leidde tot bescherming tegen een volgende infectie met de verse en dus gevaarlijkere bacterie.

Louis Pasteur zag de mogelijkheid om virulentie door micro-organismen af te zwakken en ze zo effectief in te zetten als vaccin. Hij ontwikkelde met succes een aantal vaccins, zoals dat tegen hondsdolheid, zonder precies hun werking te kennen. Zijn theorie was dat de eerste toediening van de ziekteverwekker leidde tot het verbruik van essentiële voedingsmiddelen, zodat bij een tweede toediening de organismes zich niet meer volledig konden ontwikkelen. Vaccinatie werkte dus, zo concludeerde hij, indien men levende organismen injecteerde.

Jean Toussaint beschreef in 1880 de eerste resultaten van zijn experimentele vaccinatiestudies via de miltvuurbacterie (Bacillus anthracis). Het vaccin werd bereid via verhitting gedurende tien minuten bij 55° C. In een later stadium doodde hij de bacteriën met fenol. Dit ‘dode’ vaccin bleek honden en schapen te beschermen tegen een volgende besmetting met de levende bacterie.

Pasteur, hierover verontwaardigd omdat dit zijn hypothese tegensprak, wilde Toussaints ongelijk bewijzen. In 1881 kwam hij uiteindelijk zelf met een eigen ‘levend’ vaccin. Hij werd uitgedaagd om de werkzaamheid van zijn vaccin in het openbaar te demonstreren op een boerderij in Pouilly-Le-Fort, een gehucht van Vert-Saint-Denis, een 40-tal km van Parijs. Pasteur nam de uitdaging graag aan.

Een geit, zes koeien en 24 schapen werden door Pasteur op de boerderij gevaccineerd, en vijftien dagen later een tweede keer. De rest van de dieren werd ongemoeid gelaten. In een volgende fase, een maand later, infecteerde men alle dieren met de miltvuurbacterie. Daarop kwamen 200 geïnteresseerden een tijd later zich vergewissen van de toestand van de dieren. De gevaccineerden waren in prima gezondheid, terwijl de niet-gevaccineerden dood of stervende waren. Het brede publiek maakte zo kennis met de resultaten van vaccinatie en Pasteur kreeg hierdoor een speciale status bij de Fransen.

Pasteur, een zeer geheimzinnig en gereserveerd man, vermeed absoluut dat de buitenwereld ooit inzage kreeg in zijn wetenschappelijke notitieboeken. Daarvoor had hij gedetailleerde instructies gegeven aan zijn familie om dit nooit toe te staan. In 1970 was het zijn kleinzoon die deze nota's toch aan de Nationale Bibliotheek in Parijs schonk. Toen werd het duidelijk dat Pasteur in het geheim niet zijn eigen levend verzwakt vaccin had gebruikt, maar een dood vaccin, aan hem geschonken door een van zijn medewerkers, Charles Chamberland. Chamberland had bacteriën gedood met kaliumdichromaat, en Pasteur had zijn dode vaccin gebruikt omdat zijn eigen werkwijze leidde tot variabele resultaten. Dat leidde later tot het zogenaamde Geheim van Pouilly-le-Fort. Chamberland had zich laten inspireren door het pionierswerk van Jean Toussaint. Hij stierf in 1890, 43 jaar oud, als gevolg van een zenuwinzinking en zonder erkenning voor zijn baanbrekend werk.

Pasteur kwam later te weten dat afzwakking van ziekteverwekkers mogelijk was door andere diersoorten er herhaaldelijk mee te besmetten. Konijnen werden geïnfecteerd met hondsdolheid. Van de diertjes die symptomen vertoonden werd de ruggengraat verwijderd en steeds langer gedroogd. Zo creëerde hij hondsdolheidvirussen wiens ziekteverwekking steeds maar afnam. Honden die hiermee werden besmet door ze eerst met virussen van de langst gedroogde ruggengraten te injecteren en dan verder met de minder lang gedroogde, ontwikkelden geen hondsdolheid meer.

Pasteur, maar eigenlijk Toussaint, waren de eersten die via manipulatie bacteriën in een laboratorium afzwakten om ze nadien te injecteren. Jenner had het eenvoudiger aangepakt en vond koepokken op de uiers van koeien, ook afgezwakte ziekteverwekkers.

De negenjarige Joseph Meister werd in 1885 bij Pasteur gebracht omdat hij zwaar was gebeten door een hondsdolle hond. Hij aarzelde om de jongen te behandelen, zeker omdat hij geen arts was en niet zeker was of zijn behandeling bij mensen zou aanslaan. Hij besloot hem toch de vaccineren omdat anders Meister zou sterven. Na dertien injecties was Meister gezond en had de mensheid een nieuw vaccin.

De ontwikkeling van nieuwe vaccins is nodig en hun ontwikkeling verloopt veel trager dan gewenst. De oorzaak hiervoor is de complexiteit van virussen en van ons eigen immuunsysteem. Dat bewees de ontwikkeling van het vaccin tegen HIV. Toch zien wetenschappers de mogelijkheid om vaccins te ontwikkelen die mogelijk komaf maken met voedselallergie, nicotine- of alcoholisme. Theoretisch kan men tegen elke stof die vreemd is aan ons lichaam een respons activeren van ons afweersysteem.