Voor dit artikel wordt verondersteld dat men bekend is met de termen antilichaam, antigeen, immuniteit en ziekteverwekker. Zie de verklarende woordenlijst voor definities.
Een persoon kan op verschillende manieren immuun worden voor een bepaalde ziekte. Voor sommige ziekten, zoals mazelen en waterpokken, leidt het doormaken van de ziekte meestal tot levenslange immuniteit ervoor. Vaccinatie is een andere manier om immuun te worden voor een ziekte. Beide manieren om immuniteit te verwerven, hetzij door het hebben van een ziekte, hetzij door vaccinatie, zijn voorbeelden van actieve immuniteit. Actieve immuniteit ontstaat wanneer het immuunsysteem van een persoon antilichamen aanmaakt en andere immuuncellen activeert tegen bepaalde ziekteverwekkers. Als de persoon die ziekteverwekker opnieuw tegenkomt, zullen de immuuncellen die specifiek zijn voor die ziekteverwekker, al lang zijn voorbereid om die ziekteverwekker te bestrijden.
Een ander soort immuniteit, passieve immuniteit genaamd, ontstaat wanneer een persoon de antilichamen van iemand anders krijgt toegediend. Wanneer deze antilichamen in het lichaam van de persoon worden ingebracht, helpen de “geleende” antilichamen bepaalde infectieziekten te voorkomen of te bestrijden. De bescherming die door passieve immunisatie wordt geboden, is van korte duur, meestal slechts enkele weken of maanden. Maar het helpt meteen beschermen.
Passieve immuniteit: Natuurlijke vs. kunstmatige
Natuurlijke Zuigelingen profiteren van passieve immuniteit die wordt verworven wanneer de antilichamen en ziekteverwekkende witte cellen van hun moeder de placenta passeren om de zich ontwikkelende kinderen te bereiken, vooral in het derde trimester. Een stof die colostrum wordt genoemd en die een zuigeling ontvangt tijdens de borstvoedingsbeurten in de eerste dagen na de geboorte en voordat de moeder “echte” moedermelk begint te produceren, is rijk aan antilichamen en biedt bescherming voor de zuigeling. Moedermelk, hoewel niet zo rijk aan beschermende bestanddelen als colostrum, bevat ook antilichamen die aan het zogende kind worden doorgegeven. Deze bescherming die de moeder biedt, is echter van korte duur. Tijdens de eerste levensmaanden daalt het niveau van de maternale antilichamen in de zuigeling, en de bescherming verdwijnt rond de leeftijd van zes maanden.
Kunstmatige passieve immuniteit kan kunstmatig worden opgewekt wanneer antilichamen als medicijn worden toegediend aan een niet-immuun persoon. Deze antilichamen kunnen afkomstig zijn van samengevoegde en gezuiverde bloedproducten van immune mensen of van niet-menselijke immune dieren, zoals paarden. In feite waren de eerste antilichaam-bevattende preparaten die tegen besmettelijke ziekten werden gebruikt, afkomstig van paarden, schapen en konijnen.
De geschiedenis van passieve immunisatie
Antilichamen werden voor het eerst gebruikt voor de behandeling van ziekten aan het eind van de 19e eeuw, toen het vakgebied van de bacteriologie in opkomst was. Het eerste succesverhaal betrof difterie, een gevaarlijke ziekte die de keel en luchtwegen verstopt van degenen die de ziekte oplopen.
In 1890 immuniseerden Shibasaburo Kitasato (1852-1931) en Emil von Behring (1854-1917) cavia’s tegen difterie met warmtebehandelde bloedproducten van dieren die van de ziekte waren hersteld. De preparaten bevatten antilichamen tegen het difterietoxine die de cavia’s beschermden als zij kort daarna werden blootgesteld aan dodelijke doses difteriebacteriën en hun toxine. Vervolgens toonden de wetenschappers aan dat zij difterie bij een dier konden genezen door het in te spuiten met de bloedprodukten van een geïmmuniseerd dier. Zij gingen al snel over tot het testen van de aanpak op mensen en konden aantonen dat bloedproducten van geïmmuniseerde dieren difterie bij mensen konden behandelen. De stof die antilichamen bevatte en uit bloed was bereid, werd difterie-antitoxine genoemd, en vanaf 1895 begonnen volksgezondheidsinstanties en commerciële bedrijven met de productie en distributie ervan. Kitasato, von Behring en andere wetenschappers wijdden vervolgens hun aandacht aan de behandeling van tetanus, pokken en builenpest met bloedproducten die antilichamen bevatten.
Het gebruik van antilichamen voor de behandeling van specifieke ziekten leidde tot pogingen om immunisaties tegen deze ziekten te ontwikkelen. Joseph Stokes Jr, MD, en John Neefe, MD, voerden tijdens de Tweede Wereldoorlog proeven uit aan de Universiteit van Pennsylvania in opdracht van de Amerikaanse Marine om het gebruik te onderzoeken van antilichaampreparaten ter voorkoming van besmettelijke hepatitis (wat wij nu hepatitis A noemen). Hun baanbrekende werk, samen met vooruitgang in de scheiding van het antilichaam-bevattende bloedbestanddeel, leidde tot vele studies naar de effectiviteit van antilichaam-preparaten voor immunisatie tegen mazelen en besmettelijke hepatitis.
Voordat het poliovaccin was toegelaten, hadden gezondheidsfunctionarissen hoop op het gebruik van gammaglobuline (een antilichaam-bevattend bloedproduct) om de ziekte te voorkomen. William M. Hammon, MD, van de University of Pittsburgh Graduate School of Public Health, bouwde voort op het werk van Stokes en Neefe en voerde in 1951-52 belangrijke proeven uit om dit idee te testen. Hij toonde aan dat toediening van gammaglobuline met bekende poliovirusantilichamen gevallen van paralytische polio kon voorkomen. De beperkte beschikbaarheid van gammaglobuline en de bescherming op korte termijn die het bood, betekende echter dat de behandeling niet op grote schaal kon worden toegepast. De toelating van het geïnactiveerde poliovaccin van Salk in 1955 maakte het gebruik van gammaglobuline voor poliovirusimmunisatie overbodig.
Passieve immunisatie vandaag
Dagelijks kunnen patiënten met antilichamen worden behandeld als ze ziek zijn van difterie of cytomegalovirus. Behandeling met antilichamen kan ook worden gebruikt als preventieve maatregel na blootstelling aan een ziekteverwekker om te proberen te voorkomen dat ziekte zich ontwikkelt (zoals bij respiratoir syncytieel virus, mazelen, tetanus, hepatitis A, hepatitis B, rabiës of waterpokken). Behandeling met antilichamen mag niet worden gebruikt voor routinegevallen van deze ziekten, maar het kan nuttig zijn voor personen met een hoog risico, zoals mensen met een gebrekkig immuunsysteem.
Voordelen en nadelen van passieve immunisatie
Vaccins hebben gewoonlijk tijd nodig (weken of maanden) om beschermende immuniteit in een individu te produceren en kunnen meerdere doses over een bepaalde periode nodig hebben om optimale bescherming te bereiken. Passieve immunisatie heeft echter het voordeel dat zij snel werkt en binnen enkele uren of dagen een immuunrespons opwekt, sneller dan een vaccin. Bovendien kan passieve immunisatie een gebrekkig immuunsysteem opheffen, wat vooral nuttig is bij iemand die niet reageert op immunisatie.
Antilichamen hebben echter bepaalde nadelen. Ten eerste kunnen antilichamen moeilijk en tegen hoge kosten te produceren zijn. Hoewel nieuwe technieken kunnen helpen bij de produktie van antilichamen in het laboratorium, moeten antilichamen tegen besmettelijke ziekten in de meeste gevallen worden geoogst uit het bloed van honderden of duizenden menselijke donors. Of zij moeten worden verkregen uit het bloed van immune dieren (zoals het geval is met antilichamen die slangengif neutraliseren). In het geval van antilichamen afkomstig van dieren, kunnen zich bij de ontvanger ernstige allergische reacties voordoen. Een ander nadeel is dat veel behandelingen met antilichamen via intraveneuze injectie moeten worden toegediend, wat een meer tijdrovende en mogelijk gecompliceerde procedure is dan de injectie van een vaccin. Tenslotte is de immuniteit die door passieve immunisatie wordt verkregen van korte duur: zij leidt niet tot de vorming van langdurige geheugen immuuncellen.
In bepaalde gevallen kunnen passieve en actieve immuniteit samen worden gebruikt. Zo kan iemand die door een hondsdol dier is gebeten, antilichamen tegen hondsdolheid ontvangen (passieve immunisatie om een onmiddellijke reactie te veroorzaken) en een vaccin tegen hondsdolheid (actieve immuniteit om een langdurige reactie tegen dit zich langzaam voortplantende virus op te wekken).
Toekomstige trends
Monoklonale antilichamen Er wordt steeds meer gebruik gemaakt van technologie om monoklonale antilichamen (MAbs) te genereren – “mono” betekent dat zij een zuiver, enkel type antilichaam zijn dat gericht is tegen een enkele plaats op een ziekteverwekker, en “klonaal” omdat zij worden geproduceerd uit één enkele moedercel. Deze antilichamen hebben een groot aantal potentiële toepassingen bij infectieziekten en andere soorten ziekten.
Monoklonale antilichamen werden voor het eerst gemaakt door onderzoekers Cesar Milstein, PhD (1927-2002), en Georges Kohler, PhD (1946-1995), die kortlevende antilichaam-producerende miltcellen van muizen (die waren blootgesteld aan een bepaald antigeen) combineerden met langlevende tumorcellen van muizen. De gecombineerde cellen produceerden antilichamen tegen het beoogde antigeen. Milstein en Kohler wonnen de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde voor hun ontdekking in 1984.
Tot op heden is er slechts één MAb-behandeling commercieel beschikbaar voor de preventie van een infectieziekte. Dit is een MAb-preparaat voor de preventie van ernstige ziekte veroorzaakt door RSV bij hoog-risico zuigelingen. Artsen maken ook steeds meer gebruik van MAbs voor de bestrijding van niet-besmettelijke ziekten, zoals bepaalde vormen van kanker, multiple sclerose, reumatoïde artritis, de ziekte van Crohn en hart- en vaatziekten.
Wetenschappers doen onderzoek naar andere nieuwe technologieën voor de productie van antilichamen in het laboratorium, zoals recombinante systemen waarbij gebruik wordt gemaakt van gistcellen of virussen en systemen waarin menselijke cellen en muiscellen, of menselijk DNA en muis-DNA worden gecombineerd.
Bioterroristische dreigingen In geval van moedwillige verspreiding van een besmettelijke biologische agens hebben deskundigen op het gebied van de bioveiligheid gesuggereerd dat passieve immunisatie een rol zou kunnen spelen bij de reactie op noodsituaties. Het voordeel van het gebruik van antilichamen in plaats van vaccins als reactie op een bioterroristische dreiging is dat antilichamen onmiddellijk bescherming bieden, terwijl een beschermende reactie die door een vaccin wordt opgewekt, niet onmiddellijk is en in sommige gevallen afhankelijk kan zijn van een boosterdosis die op een later tijdstip wordt gegeven.
Kandidaten voor deze potentiële toepassing van passieve immunisatie zijn onder meer botulinumtoxine, tularemie, anthrax en pest. Voor de meeste van deze doelwitten zijn alleen dierstudies uitgevoerd, zodat het gebruik van passieve immunisatie bij potentiële bioterroristische gebeurtenissen zich nog in een experimenteel stadium bevindt.
Samenvatting
Antilichamen waren een van de eerste middelen die tegen specifieke infectieziekten werden gebruikt. Toen antibiotica op grote schaal werden gebruikt en vaccins werden ontwikkeld, werd het gebruik van passieve immunisatie minder gebruikelijk. Maar ook vandaag nog spelen antilichamen een rol tegen infectieziekten wanneer artsen antilichamen gebruiken om passieve immuniteit te bereiken en om bepaalde ziekten bij patiënten te behandelen. Wetenschappers onderzoeken nieuwe toepassingen voor passieve immunisatie en behandeling met antilichamen, evenals nieuwe en efficiëntere methoden om antilichamen te maken.
Bronnen
Casadevall, A. Passive antibody administration (immediate immunity) as a specific defense against biological weapons. Emerg Infect Dis 2002 Aug;8. Accessed 01/10/2018.
Centers for Disease Control and Prevention. Immuniteitstypen. Accessed 01/10/2018.
Keller, M.A., Stiehm, E.R. Passive immunity in prevention and treatment of infectious diseases. Klinische Microbiologie Reviews. Oktober 2000, pp. 602-614, vol. 13, no. 4.
Feign, R.D., Cherry, J.D., Demmler, G.J., Kaplan, S.L. Textbook of Pediatric Infectious Diseases. 5th ed, vol. 2. Philadelphia: Saunders, 2004.
Kaempffert, W. Oorzaak van geelzucht in het leger is nu ontdekt en de middelen van bestrijding zijn aangegeven. New York Times, 21 januari 1945. Accessed 01/10/2018.
Kaempffert, W. Het voorkomen van mazelen: Gamma globuline, afgescheiden van het bloed, vernietigt de kiem. New York Times, 14 mei 1944. Accessed 01/10/2018.
Rinaldo Jr., C.R. Passieve immunisatie tegen poliomyelitis. De Hammon gamma globuline veldproeven, 1951-1953. Am J Pub Health. 2005 May;95(5):790-799. Accessed 01/10/2018.
Synagis (Palivizumab) Informatiepagina. Accessed 01/10/2018.
Laatste update 10 januari 2018