De mRNA-technologie: vaccin of immunotherapie?

Lange-termijngevolgen van de mRNA-vaccins op het immuunsysteem.

 

‘Communicating effectively about the science of vaccination to a sceptical public is a challenge for all those engaged in vaccine immunobiology, but is urgently needed to realign the dialogue and ensure public health. This can only be achieved by being transparent about what we know and do not know, and by considering the strategies to overcome our existing knowledge gaps.’[1]

(Effectief communiceren over de wetenschap van vaccinatie aan een sceptisch publiek is een uitdaging voor iedereen die zich bezighoudt met vaccinatie-immunobiologie, maar is dringend noodzakelijk om de dialoog weer op gang te brengen en de volksgezondheid te waarborgen. Dit kan alleen worden bereikt door transparant te zijn over wat we weten en wat we niet weten, en door na te denken over strategieën om onze bestaande kennislacunes te overwinnen.)

Het hierna volgende artikel is een poging daartoe.

Het inzetten van de mRNA-technologie als vaccin blijft de gemoederen stevig bezighouden. Voor- en tegenstanders van de techniek staan lijnrecht tegenover elkaar, wat betreft het oordeel over de vermeende werkzaamheid, de veiligheid van de techniek voor toepassing in mensen, en de mogelijke risico’s.  Het staat in ieder geval vast dat we niet ten volle begrijpen wat voor effecten deze techniek heeft op het immuunsysteem en welke eventuele nadelige gevolgen we op de langere termijn kunnen verwachten.[2] Er zijn inmiddels vele bijwerkingen op de korte termijn aan het licht gekomen,[3] waaronder als meest bekende bijwerking de hartspierontsteking en de ontsteking van het hartzakje, die beide niet uit de registratietrials naar voren kwamen en niet waren voorzien, en waarvan nog steeds niet precies duidelijk is hoe deze precies ontstaan.[4] [5]

De discussie tot nu toe gaat vooral over de frequentie en ernst van de bijwerkingen die binnen enkele weken na vaccinatie met de mRNA-vaccins optreden.[6] [7] Maar wat zijn de gevolgen van vaccinatie door middel van een mRNA-vaccin voor de werking van het immuunsysteem en op andere orgaansystemen op de langere termijn? Daarover weten we nog heel weinig, en wat er aan onderzoek is gepubliceerd, betreft voor het overgrote deel laboratoriumstudies. De ervaring leert dat het gevaarlijk is om de resultaten van dergelijk basaal wetenschappelijk onderzoek te extrapoleren naar de dagelijkse klinische praktijk, omdat in de biomedische wetenschap vele op basis van experimenteel onderzoek opgestelde hypothesen bij toetsing niet juist blijken te zijn, en de aan de hand van deze hypothesen gedane voorspellingen daarom ook niet uitkomen. Het overgrote deel van het experimentele biomedische onderzoek is voor de klinische geneeskunde dan ook van nul en generlei waarde. Dit wordt onder andere veroorzaakt doordat er vaak slechts een onderdeel of enkele onderdelen van zeer complexe systemen wordt onderzocht, zoals bijvoorbeeld het onderzoek naar antistoffen als afspiegeling van de werking van het immuunsysteem, en dan vaak ook nog onder kunstmatige omstandigheden, zoals bijvoorbeeld onderzoek naar het effect van pseudovirussen op geïmmortaliseerde cellijnen. En ik kan niet genoeg benadrukken dat het immuunsysteem een enorm complex systeem is, bestaande uit vele verschillende immuuncellen en signaalstoffen, met verschillende hiërarchische niveaus en zeer ingewikkelde signaalcascades tussen de verschillende componenten van het immuunsysteem en andere systemen in het lichaam, zoals bijvoorbeeld de stolling, waarvan we slechts een heel klein deel kennen. En dan wordt die kennis ook vaak nog verkregen onder kunstmatige omstandigheden in het laboratorium of in proefdieren, waarvan het vaak de vraag is of die zich één op één laten vertalen naar de situatie in het menselijk lichaam.[8] [9]

Een pseudovirus is een op een virus gelijkend kunstmatig geproduceerd deeltje, dat echter niet zoals een virus in staat is om zich te vermenigvuldigen. Op zo’n deeltje kan bijvoorbeeld het spike-eiwit van SARS-CoV-2 of een eiwit van ieder ander willekeurig virus geplaatst worden, om te zien of antilichamen kunnen voorkomen dat dit deeltje cellen binnendringt door middel van dit eiwit. Een geïmmortaliseerde cellijn is een cellijn die zich oneindig kan delen, en niet meer doodgaat. Dit kan op verschillende manieren bereikt worden, maar dat laat ik hier voor wat het is. Het betekent in ieder geval dat ze vaak forse genetische afwijkingen hebben, die maken dat ze zich anders gedragen dan normale cellen.

Vaccinatie

Wat betreft vaccinatie in het algemeen, de naïeve veronderstelling van mij, en met mij van waarschijnlijk vele andere artsen, was dat een vaccin een min of meer soortgelijke reactie opwekt als de infectie zelf. Maar dat blijkt een enorme misvatting. Verreweg de meeste succesvolle vaccins zijn ‘empirisch’ ontwikkeld, op basis van kennis van de werkzaamheid van bestaande vaccins in de praktijk, maar nagenoeg zonder kennis over de enorme diversiteit van mogelijke reacties van het immuunsysteem op moleculair-immunologisch niveau.[10] Pas in de afgelopen twintig jaar is hier verandering in gekomen. En waar oudere vaccins met levend verzwakte ziekteverwekkers vaak levenslange bescherming bieden, bieden de niet-levende subunit-vaccins (hepatitis B), toxoidvaccins (difterie en tetanus), carbohydraatvaccins (pneumococcen) en geconjugeerde vaccins (Hemophilus influenza type B) bescherming die regelmatig korter van duur is, en waarvan bij meerdere een booster nodig is om de bescherming die ze bieden te behouden. Waarom dat zo is, is nog grotendeels onbekend.[11] Een andere naïeve aanname, die ik had en die niet juist blijkt te zijn, is dat vaccinatie er toe leidt dat het immuunsysteem alleen een beschermende reactie oproept specifiek voor die ene ziekteverwekker, zonder dat dit van invloed is op de rest van het immuunsysteem. Maar die aanname veronachtzaamt dat het immuunsysteem een dynamisch geheel is, en vaccinatie een vorm van herprogrammering is van het immuunsysteem, waarbij er allerlei non-specifieke effecten zijn, die weinig tot niets met die ene specifieke ziekteverwekker van doen hebben. En dat zou er toe kunnen leiden dat sommige vaccins weliswaar in staat zijn tot een verlaging van sterfte aan die ene specifieke infectieziekte waartegen gevaccineerd wordt, maar niet tot een verlaging van de algemene sterfte. En er in een aantal situaties voor zouden kunnen zorgen dat die zelfs toeneemt.[12]

Toch is het interessant om te zien wat resultaten van sommige laboratoriumonderzoeken zouden kunnen betekenen voor de klinische praktijk. Het gaat dan om (patho)fysiologisch redeneren: het vanuit een bepaald fysiologisch mechanisme proberen te begrijpen wat een uit basaal wetenschappelijk verkregen resultaat zou kunnen betekenen voor het organisme – in dit geval de mens – in zijn geheel. Zoals al gezegd, dat is een hachelijke onderneming, omgeven met vele onzekerheden, maar het is een klassieke redeneertrant in de geneeskunde, die enigszins in de vergetelheid is geraakt met de opkomst van de ‘evidence based medicine’, maar van onverminderd belang is voor een goede dokter, zeker als het om complexe ziektebeelden gaat.[13] [14]

Het immuunsysteem

De afweer van het lichaam tegen ziekteverwekkers, ofwel immuniteit, is een complex systeem dat uit vele verschillende componenten bestaat. De eerste barrière vormen de huid en de slijmvliezen, waarbij ook het geproduceerde slijm al sterk immunologisch actief is, en allerlei enzymen, specifieke antistoffen en gespecialiseerde immuuncellen bevat.[15] Verder wordt vaak onderscheid gemaakt tussen het aangeboren en verworven immuunsysteem, als 1^e en 2^e lijn verdediging tegen infectieziekten, die vaak als twee afzonderlijke systemen worden gezien, maar in werkelijk sterk met elkaar vervlochten zijn. Het aangeboren bestaat uit onderdelen die niet specifiek op een ziekteverwekker gericht zijn, maar gebruik maakt van zogenaamde ‘Pattern Recognition Receptors’. Deze receptoren herkennen verschillende moleculen, die veel ziekteverwekkers gemeen hebben, zogenaamde Pathogen Associated Molecular Patterns (PAMPs) en brengen zo een eerste immuunreactie op gang.[16] Het adaptieve of verworven immuunsysteem ontwikkelt daarna een reactie die specifiek op de ziekteverwekker is gericht. Voor wie een algemene introductie wil in de immunologie, kan ik het boek van Janeway van harte aanraden (referentie 15).

IgG4

Ik wil in dit stuk ingaan op enkele studies die onderzoeken welke rol de verschillende subklassen van IgG spelen bij (ernstige) infecties met SARS-CoV-2, maar ook in relatie tot vaccinatie met de mRNA-vaccins van Moderna en Pfizer/BioNTech. Hoewel het ook hier voornamelijk om laboratoriumstudies gaat, zijn de mogelijke implicaties zo belangrijk dat ik ze hier toch wil bespreken. Ik wil nogmaals benadrukken dat het hier om studies gaat naar de effecten van antistoffen, weliswaar een belangrijke component van het immuunsysteem, maar desondanks slechts een van de vele. Bovendien is de functie van antistoffen onlosmakelijk verbonden met het functioneren van alle andere onderdelen van het immuunsysteem, en de functie van antistoffen kan dan ook niet in isolatie van de rest van het immuunsysteem beoordeeld worden. Overigens gebruik ik de termen ‘antistof’ en ‘antilichaam’ door elkaar; beide duiden hetzelfde molecuul aan.

Ik denk dat een introductie over wat antistoffen precies doen, onmisbaar is om goed te kunnen begrijpen waar dit verhaal over gaat. Ik zal dan ook uitleggen welke verschillende categorieën antistoffen er zijn, voor zover dit relevant is om dit verhaal te kunnen begrijpen. Verder zal ik uitleggen wat de functie is van de verschillende antistoffen. Daarna zal ik bespreken wat de resultaten waren van de verschillende studies, en welke implicaties dit mogelijk heeft.

Isotypes van antilichamen

Figuur 1.

Er zijn vijf categorieën antistoffen, isotypes geheten: IgA, IgD, IgE, IgG en IgM. In essentie zijn ze alle vijf op een soortgelijke manier opgebouwd. In figuur 1 is het basisschema van een antilichaam vereenvoudigd weergegeven. Zoals de afbeelding laat zien, heeft elk antilichaam twee ‘zware ketens’ (heavy chains), hier aangegeven in het blauw en geel, en twee lichte ketens (light chains), hier aangegeven in groen en roze.  De twee zware ketens zijn aan elkaar gekoppeld, en de lichte ketens zijn op hun beurt weer aan de zware ketens gekoppeld. De zware keten is opgebouwd uit drie ‘constante’ delen en één variabel deel, en een lichte keten uit één constant deel en één variabel deel. De uitzonderingen zijn IgM en IgE, die een zware keten hebben die bestaat uit vier constante delen en één variabel deel (figuur 2). Verder is het IgM-molecuul opgebouwd uit vijf afzonderlijke ‘monomeren’, zoals het basisdeel in dat geval wordt genoemd, en het IgA uit twee (figuur 3). De antilichamen IgA en IgM worden dan ook wel aangeduid als respectievelijk ‘dimeren’ en ‘multimeren’. Er is ook een monomeer van IgA dat vooral in de circulatie aanwezig is, maar de functie hiervan is onduidelijk. Verder is het van belang om te vermelden dat er van de IgG-klasse vier subklassen zijn, IgG1, IgG2, IgG3 en IgG4.

Figuur 2: De vijf verschillende antilichamen op een rij. In het onderste plaatje zijn de genen voor de verschillende types antilichamen te zien. Een voor IgM (blauw), een voor IgD (paars), twee voor IgA (oranje), een voor IgE (groen) en vier voor IgG (IgG1, IgG2, IgG3 en IgG4, allen geel gekleurd).

 Janeway’s Immunobiology – 10th edition 2022.

 

Figuur 3: IgA in bloed bestaat uit één deel, maar op de plek waar het zijn werking heeft, zoals op de slijmvliezen van de mondkeelholte, darm en de luchtwegen, bestaat het uit twee delen.

 (Janeway’s Immunobiology – 10th edition, 2022).

Het variabele deel (V_L en V_H) van het antilichaam is specifiek voor een antigeen van een ziekteverwekker (antigeen wil zeggen: een eiwit van een ziekteverwekker dat een immuunreactie opwekt). Dit is dus het deel van het antilichaam dat bepaalt aan welke ziekteverwekker het antilichaam bindt. Als een antilichaam aan een antigeen bindt, verandert de driedimensionale structuur van het antilichaam, zodat allerlei ‘effectorfuncties’ (zie later) mogelijk worden. Een ander belangrijk deel van het antilichaam is het gedeelte dat in figuur 2 wordt aangeduid met de kleuren blauw, paars, geel, groen en oranje wordt aangeduid. Dit heet het Fc-deel van het antilichaam. Het is het deel dat bepaalt tot welke klasse het antilichaam behoort, en vormt de ‘gebruiksaanwijzing’ voor andere cellen en componenten van het immuunsysteem. Dat wil zeggen dat het dit deel is wat bepaalt wat er met de ziekteverwekker, waaraan het antilichaam gebonden is, moet gebeuren. Dit Fc-deel is namelijk specifiek voor receptoren op andere cellen en onderdelen van het immuunsysteem, en stuurt op deze manier de reactie van het immuunsysteem op de ziekteverwekker aan. Die reacties van het immuunsysteem noemt men ‘effector-functies’. In tabel 1 zijn een aantal van deze effector-functies samengevat. Ik bespreek niet al deze functies, maar voor het verhaal zijn drie functies van hen van essentieel belang: ten eerste de activatie van het complement systeem, ten tweede een proces dat ‘opsonisatie’ wordt genoemd en ten derde een proces dat bekend staat als ‘Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity’ (ADCC). De reden om deze drie functies eruit te lichten is dat enerzijds IgG1 en IgG3 deze processen faciliteren, en IgG2 en IgG4 deze processen remmen. Ik zal uitleggen waar deze termen voor staan en waarom ze belangrijk zijn.

 

Tabel 1

Complement activatie

Het complementsysteem is onderdeel van het ‘aangeboren immuunsysteem’ en bestaat uit een verzameling van meer dan 30 verschillende eiwitten. Deze eiwitten circuleren in een inactieve vorm in bloed en lymfe, en worden ‘geactiveerd’ in de aanwezigheid van ziekteverwekkers, of door met antilichamen gecoate ziekteverwekkers. Activatie van het complementsysteem door met antilichamen bedekte ziekteverwekkers wordt de ‘klassieke route’ van activatie van het complementsysteem genoemd, en zoals al gezegd, IgG1 en IgG3 zijn wel in staat om op deze manier het complementsysteem te activeren, en IgG2 en IgG4 niet of nauwelijks. Als gezegd, het complementsysteem kan ook geactiveerd worden door de ziekteverwekker zelf, en dit wordt de ‘alternatieve route’ genoemd. Een derde manier om het complementsysteem te activeren is via de ‘lectine-route’.[17] Deze beide laatste routes van activatie van complement laat ik verder buiten beschouwing.

Het activeren van het complementsysteem leidt globaal tot drie verschillende reacties: de eerste is het ontstaan van een ontsteking, waarbij een veelheid aan immunologisch actieve stofjes wordt geproduceerd, en hiermee diverse immuuncellen naar de plek des onheils worden gedirigeerd (figuur 4; onderste drie luikjes, het linker luikje). Een tweede gevolg is dat een ziekteverwekker wordt bedekt met bepaalde componenten van het complementsysteem (genaamd C3b) en vervolgens door witte bloedcellen – zoals mononucleaire fagocyten en granulocyten – wordt opgenomen en vernietigd (figuur 4; onderste drie luikjes, het middelste luikje)

Een derde gevolg is dat het complement een complex vormt op de celmembraan van de ziekteverwekker, dat gaten prikt in die celmembraan, waardoor de ziekteverwekker haar ‘milieu interne’, ofwel de interne huishouding van de cel, niet in stand kan houden en zo ten gronde gaat (figuur 4; onderste drie luikjes, het rechtse luikje). Hoe belangrijk het complementsysteeem is, wordt duidelijk als het systeem niet naar behoren werkt. In dat geval worden mensen gevoeliger voor een aantal infecties, vooral voor infecties veroorzaakt door bacteriën met een kapsel van suikermoleculen, zoals Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis en Heamophilus influenza B. Maar het complement speelt ook een rol bij de bestrijding van vele virusinfecties, zoals het influenzavirus, het West Nilevirus en vacciniavirus.

Figuur 4: het complementsysteem. De drie beschreven processen worden in de onderste drie figuren weergegeven.

Opsonisatie

Figuur 5: overzicht van de verschillende Fc-Receptoren en op welke cellen ze tot expressie worden gebracht, ontleend aan referentie…

+, aanwezig op de cel; -, afwezig op de cel; +/-, aanwezig op een subset van cellen; (+), receptor is induceerbaar; (+/-), receptor is induceerbaar op een subset van cellen; leeg veld, niet bekend of de receptor aan- of afwezig is.

Tot zover de functie van het complement: de andere eigenschap die IgG1 en IgG3 wél hebben, en IgG2 en IgG4 in veel mindere mate, is de binding van het Fc-deel van het antilichaam aan bepaalde Fc-receptoren, hierna afgekort als FcR. Daarvan zijn er meerdere soorten, die in meer of mindere mate op verschillende immuuncellen tot expressie worden gebracht. Figuur 5 geeft een overzicht van de verschillende Fc-receptoren, en de expressie ervan op de voor dit deel van het verhaal belangrijke witte bloedcellen. Dit zijn de ‘Natural Killer cell (NK-cel)’, de ‘granulocyt’ en de ‘mononucleaire fagocyt’. Deze laatste twee zijn categorieën witte bloedcellen die weer onderverdeeld kunnen worden in andere cellen: zo bestaat de groep granulocyten uit neutrofielen, eosinofielen, basofielen en mestcellen. Die namen zijn ontleend aan de kleur die deze cellen krijgen onder de lichtmicroscoop, nadat ze gekleurd zijn met een speciale kleurstof. De eosinofiel is onder de microscoop rood, de basofiel blauw, en de neutrofiel heeft geen kleur. De mononucleaire fagocyten kunnen weer onderverdeeld worden in ‘monocyten’, ‘macrofagen’ en ‘dendritische cellen’. In figuur 6 worden de verschillende immuuncellen, hun onderlinge relaties, en hun origine weergegeven. Wat de functie van deze verschillende immuuncellen is, voor zover relevant voor dit verhaal, zal ik hieronder uitleggen.

Figuur 6: de verschillende cellen van het immuunsysteem.

Zodra een ziekteverwekker die al bekend is bij het immuunsysteem, het lichaam binnendringt, binden antistoffen zich aan die ziekteverwekker. Doordat het Fc-deel van de antistof herkend wordt door de Fc-receptoren op de granulocyt en de mononucleaire fagocyten, ‘zien’ deze immuuncellen het complex van ziekteverwekker en antistoffen. Dat leidt ertoe dat deze immuuncellen het hele complex ‘inslikken’ en daarna vernietigen, een proces dat ‘opsonisatie’ wordt genoemd, en met een meer uitgebreide term Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis (ADCP). Dat wil zeggen: afhankelijk van het type antistof en het type Fc-receptor, aangezien er zowel antilichamen zijn als Fc-receptoren die dit proces juist remmen, waaronder als gezegd IgG2 en IgG4. Natuurlijk is dit proces niet afhankelijk van één soort antistof en van één soort van de Fc-receptor. Het is juist de combinatie van verschillende types antistoffen, vele signaalstoffen en de verschillende immuuncellen, én de balans tussen stimulerende en remmende Fc-receptoren die zij bij zich dragen, die samen bepalen wat er met het complex van ziekteverwekker en antistoffen gaat gebeuren. Op deze manier kan dit proces nauwkeurig gereguleerd worden. Macrofagen kunnen bijvoorbeeld eigenschappen ontwikkelen die de ontstekingsreactie opwekken en onderhouden, maar het is ook mogelijk dat ze eigenschappen krijgen die vooral gericht zijn op het opruimen van de resten van dode cellen en ziekteverwekkers, en zo bijdragen aan herstel van het weefsel waarin de infectie en ontsteking optrad. Neutrofielen richten zich vooral op het vernietigen van bacteriële ziekteverwekkers. Dendritische cellen zijn specialistische cellen die zich richten op het presenteren van antigenen van de ziekteverwekker aan andere immuuncellen, zoals diverse T-cellen (CD4 T-helpercellen en CD8 cytotoxische T-cellen), en daarbij die cellen activeren.[18]

Figuur 7: de optimale balans tussen ‘antigeen’ en ‘antilichaam’. Ontleend aan referentie 18. Voor diegenen die verdere verdieping zoeken, is dit een zeer toegankelijk en nuttig artikel.

Bij dit alles bestaat er een optimale balans tussen de hoeveelheid antigeen (van de ziekteverwekker) en de hoeveelheid antistoffen (zie figuur 7). Het is dus niet zo dat een grotere hoeveelheid antistoffen automatisch tot een betere bestrijding van de ziekteverwekker leidt. Samengevat leidt opsonisatie van ziekteverwekkers door de verschillende witte-bloedcellen tot een kettingreactie, waarbij vele immunologische stofjes vrijkomen, en het antigeen van de ziekteverwekker verwerkt wordt en gepresenteerd aan andere immuuncellen.

Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity

Een ander proces waarbij antilichamen en hun Fc-receptoren een grote rol spelen, is wat men Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity’ (ADCC) noemt. Antilichamen die dit proces faciliteren zijn geassocieerd met een betere bescherming tegen onder andere HIV, influenza, Mycobacterium tuberculosis en malaria. Zoals de naam al impliceert, spelen antistoffen in dit proces een cruciale rol. ADCC wordt met name uitgevoerd door Natural Killer cellen (NK), een effector cel die tot het aangeboren immuunsysteem wordt gerekend, en een belangrijke rol speelt bij de bestrijding van virale infecties. Hiervoor maakt de NK-cel gebruik van de FcgRIIIa-receptor, die wel aan het Fc-deel van IgG1 en IgG3 bindt, maar niet aan het Fc-deel van IgG2 en IgG4. Als antilichamen deze receptor op de NK-cel activeren, stort de NK-cel verschillende toxische stofjes uit die de ziekteverwekker doden. Dit proces is schematisch weergegeven in figuur 8.

Figuur 8

B-cellen als producenten van antistoffen

Ik ontkom er niet aan om ook iets te vertellen over de producenten van antilichamen, de B-cellen. Bij de geboorte is de pool B-cellen ‘naïef’, hetgeen zoveel wil zeggen dat ze nog niet met antigenen van ziekteverwekkers zijn geconfronteerd. Die B-cellen houden zich grotendeels op in de lymfeklieren en de milt, en een klein deel circuleert in de bloedbaan. Zij dragen op hun celmembraan antilichamen (IgM en IgD) waarvan het variabele deel voor iedere B-cel van elkaar verschilt, en het is dit variabele deel waarvan de diversiteit zo groot is dat in principe elke ziekteverwekker herkend zou moeten worden door tenminste enkele van deze B-cellen. Zodra dat gebeurt, ongeacht of vaccinatie of een infectie dit veroorzaakt, wordt de B-cel ‘geactiveerd’, meestal door een T-cel die hetzelfde antigeen herkent. Vervolgens deelt deze B-cel zich, en kan zich daarna transformeren tot een plasmacel die antilichamen produceert, of een geheugen-B-cel (zie figuur 9).

Figuur 9: activatie van B-cellen en de transformatie naar geheugencellen of plasmacellen.

Na een eerste confrontatie met een antigeen van een ziekteverwekker zijn er meerdere B-cellen die geactiveerd worden, waarvan sommigen zich sterk binden aan het antigeen, en anderen veel zwakker. Aanvankelijk kunnen antilichamen aan meerdere antigenen binden, maar binden niet heel sterk. Maar na het doormaken van de infectie worden in de lymfeklieren en de milt de B-cellen geselecteerd die het sterkst aan het antigeen binden, en de B-cellen die niet voldoende sterk binden sterven af. Bovendien wordt de binding van de B-cellen die wel overleven, verder verbeterd door een proces dat ‘affinity-maturation’ wordt genoemd. Hierbij muteert het variabele deel van het antilichaam van de B-cel at random, waarna er opnieuw een selectie plaatsvindt van die B-cellen die het sterkst binden aan het antigeen van de ziekteverwekker. Die overleven, en de B-cellen die minder goed binden sterven opnieuw af. Dit hele proces wordt afgebeeld in figuur 10. Hoewel de figuur er wellicht wat ingewikkeld uitziet, laat het goed zien dat de affinity maturation een cyclisch proces is, waarbij er meerdere selectieronden zijn en uiteindelijk de ‘beste’ B-cellen overleven, ofwel de B-cellen die het sterkst aan het antigeen van de ziekteverwekker binden. Uiteindelijk worden hiermee antistoffen geproduceerd die zeer sterk aan het antigeen binden.

Figuur 10: Het selectieproces van B-cellen nadat ze geactiveerd zijn door een antigeen. SHM = ‘Somatic Hypermutation’, het proces waarbij at random mutaties worden aangebracht in het variabele deel van het antilichaam dat de B-cel bij zich draagt.

Isotype switch

Onlosmakelijk met dit proces van herhaalde selectie van B-cellen verbonden, is het proces van de ‘isotype switch’, waarbij het antilichaam haar Fc-deel van IgM (en IgD) inwisselt voor een ander Fc-deel. Dit proces is onmisbaar voor het verhaal en daarom zal ik het iets uitgebreider bespreken, aan de hand van figuur 11. In het bovenste plaatje is links het gen voor het variabele deel van het antilichaam aangegeven met de letters VDJ (Variable Diversity Junction). Dit is het gen voor variabele deel van het antilichaam dat aan het antigeen van de ziekteverwekker bindt. Daarnaast staan de genen voor de verschillende Fc-varianten: het blauwe vierkantje staat voor het Fc-deel van IgM, de gele vakjes voor de verschillende subtypes van IgG, waarbij de volgorde erg belangrijk is: IgG3 is de eerste variant, gevolgd door IgG1, en daarna volgen twee varianten van IgG2. Hoewel IgG4 in dit plaatje uit Janeway’s Immunobiology nog niet zichtbaar is, is de locatie van het Fc-deel van IgG4 pas na IgG2 gelegen, en is dan ook bijna het laatste gen in de reeks van alle genen voor het Fc-deel van antistoffen, op IgE en IgA na. De verschillende kleine rechthoekjes voor de afzonderlijke genen voor het Fc-deel zijn de ‘switch-regions’, daar waar het DNA geknipt wordt tijdens de ‘isotype switch’.

Figuur 11: Het proces van de ‘antibody-switch’.

Waarom is de volgorde nu zo belangrijk? Dat is in de andere plaatjes te zien. Om bijvoorbeeld een IgG van de subklasse IgG1 te krijgen, wordt het stuk DNA met daarin het gen voor IgM, IgD en IgG3 uit het DNA geknipt. Dit betekent dat de B-cel waarin dit gebeurt niet meer terug kan keren naar de situatie waarbij hij een antilichaam draagt met een Fc-deel dat voor het IgG1-gen ligt. Wel is het mogelijk dat bij een volgende selectieronde opnieuw van isotype veranderd wordt, waarbij het aantal keuzes steeds kleiner wordt, en de kans groter wordt dat het isotype van de B-cel IgG2 of IgG4 wordt. Dit proces verloopt niet at random, maar staat sterk onder invloed van verschillende signaalstoffen, zoals interferonen en interleukines. Die zorgen er ook voor dat specifiek voor IgE of IgA wordt gekozen. Het aandeel geheugen-B-cellen die IgG2 en IgG4 antilichamen als isotype hebben blijkt overigens ook toe te nemen met de leeftijd.[19]

Original Antigenic Sin/ Imprinting

Deze herhaalde selectie van geactiveerde B-cellen is een van de veronderstelde mechanismen van wat men benoemt als ‘original antigenic sin’, ‘imprinting’ of ‘antigenic seniority’, al naar gelang men de potentiële voor- of nadelen van het fenomeen wil benadrukken. Dat wil zeggen dat bij een re-infectie met een ‘variant’ van een ziekteverwekker, ofwel een ziekteverwekker die een nét iets andere ‘jas van antigenen’ aangetrokken heeft, als eerste de geheugencellen activeert die dit antigeen het beste herkennen, en die het snelst kunnen reageren. En op die manier hebben deze geheugen-B-cellen een overlevingsvoordeel boven B-cellen die deze nieuwe variant pas voor de eerste keer herkennen, en eerst nog moeten ‘uitrijpen’ door het proces van affinity maturation.[20] [21] Dit zou enerzijds kunnen leiden tot een verminderde immuunrespons op deze variant, of anderzijds juist tot wat als een ‘antibody dependent enhancement’ van een infectie wordt benoemd of, in het geval van vaccinatie, een ‘vaccine-induced enhancement’,[22] [23] [24] hoewel de nodige twijfel bestaat over welke rol antilichamen spelen bij dit fenomeen.[25] Ook hier blijken de onderliggende mechanismen bij verschillende ziekteverwekkers niet gelijk te zijn. Hoe dan ook, in beide gevallen leidt een eerdere infectie of vaccinatie tot een ernstiger verlopende ziekte bij een hernieuwde confrontatie met een iets andere variant van de ziekteverwekker. In het geval van vaccinatie is het echter onmogelijk te bepalen waar het falen van een vaccin eindigt, en de vaccine induced enhancement begint.[26] [27] De soms gehoorde opmerking van gevaccineerden, nadat zij (opnieuw) een matig tot ernstige COVID-19 hebben doorgemaakt, dat ‘het anders [zonder vaccinatie] nog veel erger was geweest’, gaat dan ook niet zonder meer op. Net zomin als dat met zekerheid gesteld kan worden dat zij een vaccinatie-induced enhancement van de infectie hebben doorgemaakt. Beide kan het geval zijn geweest, en wellicht geen van beide. Op dit moment weten we dat gewoon niet.[28]

Terug naar IgG4

Ik ga nu meer specifiek in op de rol van IgG4 in het immuunsysteem. Dit antilichaam is sterk geassocieerd met tolerantie van het lichaam voor antigenen waar het aan bindt. Het IgG4 heeft een aantal unieke kenmerken, waarvan de eerste werd al genoemd: het bindt niet aan de FcgRIII-receptor en induceert daarom geen ADCC. Ook is het niet in staat om het complementsysteem te activeren, sterker nog, het blijkt de activatie van het complementsysteem door IgG1 en IgG3 te kunnen remmen.[29] Het Fc-deel van IgG4 bindt zich juist aan de FcgRIIB-receptor die op vrijwel alle witte bloedcellen, behalve T-lymfocyten en NK-cellen, tot expressie wordt gebracht, en een remmend effect heeft op de functie deze cellen.[30] Verder heeft het IgG4 antilichaam een unieke eigenschap, in de zin dat het zich in de lengte kan splitsen, en de afzonderlijke helften daarna kunnen recombineren met de helft van een ander IgG4-antilichaam, zodat er een antilichaam ontstaat met twee verschillende variabele regio’s (figuur 12). Dit noemt men de ‘Fab-arm exchange’. In theorie zou dit antilichaam dan twee verschillende antigenen kunnen binden, maar het blijkt dat deze eigenschap er vooral voor zorgt dat IgG4 de vorming van immuuncomplexen, bestaande uit antilichamen, antigenen en andere componenten van het immuunsysteem, tegengaat, en op die manier de ontstekingsreactie remt.[31] [32]

Figuur 12

Het best onderzocht is de rol van IgG4 bij de behandeling van een ernstige allergie tegen bijen- en wespengif, waarbij de meest ernstige reactie een levensbedreigende anafylactische shock is. IgE bindt aan speciale cellen, genaamd mestcellen, die bij binding aan bijen- of wespengif allerlei stofjes uitscheiden die deze reactie veroorzaken. Door het wegvangen van het bijen- of wespengif door IgG4 wordt deze reactie geremd. De ratio IgE/IgG4 tegen bijengif bij bijenhouders die geen allergie hebben, is dan ook veel lager dan de ratio bij allergische personen. De enige beschikbare effectieve behandeling voor deze ernstige vorm van allergie is de ‘allergeen immunotherapie’. Daarbij wordt bij herhaling een steeds hogere doses van dit bijengif subcutaan toegediend. Als deze behandeling succesvol is, stijgt het aantal B-cellen met IgG4 antilichamen en wordt de ratio van de antilichamen IgE/IgG4 tegen bijengif lager. Dit principe gaat niet alleen op voor bijen- en wespengif, maar ook bij allergieën tegen huisstofmijt en pollen van de berk. In dit geval heeft de isotype switch naar IgG4 dus een duidelijk gunstig effect.[33]

Figuur 13: De ontwikkeling van tolerantie tegen bijen- en wespengif. 

Maar zoals altijd in het immuunsysteem treedt een verandering niet in isolatie op: de switch naar het isotype IgG4 verloopt parallel met andere veranderingen die tolerantie voor het antigeen opwekken.[34] De ontwikkeling wordt gereguleerd door zowel bepaalde T-cellen, de ‘T-regulatory-cells’ (T_reg-cel) als ook door een type B-cellen, de B-regulatory-cells (B_reg-cel), die elkaar wederzijds beïnvloeden. Beide produceren onder andere een signaalstofje genaamd interleukine-10, een stofje dat overigens ook door veel andere cellen van het immuunsysteem geproduceerd kan worden.[35] Interleukine-10 is een stofje dat de productie van andere signaalstofjes die de ontstekingsreactie opwekken en onderhouden, onderdrukt. Onderzoek heeft geleerd dat muizen die geen interleukine-10 kunnen maken een langdurige en hevige immuunreactie ontwikkelen op een antigeen van een ziekteverwekker, met als gevolg een uit de hand gelopen ontstekingsreactie met veel weefselschade.[36] Een en ander laat zien dat de ontwikkeling van tolerantie voor een antigeen in het lichaam een duidelijk doel heeft, namelijk het beperken van de duur en hevigheid van de immuunreactie, en zo overmatige orgaan- en weefselschade veroorzaakt door de ontstekingsreactie voorkomt.

Studies

Deze hele lange inleiding brengt mij bij de bespreking van een aantal studies, waarvan er enkele veel stof hebben doen opwaaien. Het gaat om een drietal studies die laten zien dat de ernst van COVID-19 en de kans om er aan te overlijden geassocieerd is met een toename van IgG4-antistoffen, en twee studies die laten zien dat vaccinatie met de mRNA-vaccins op de langere termijn preferentieel leiden tot een isotype-switch naar IgG4.

IgG4 en de ernst van COVID-19

In de eerste studie werd de relatie onderzocht tussen de ernst van de infectie enerzijds en de hoeveelheid antistoffen die wordt aangemaakt anderzijds.[37] Dit werd onderzocht bij 131 ongevaccineerde mensen, waarvan er 81 klachten en symptomen hadden, en 50 niet. Weinig verrassend nam in deze groep met klachten de totale hoeveelheid van de antilichamen IgA, IgG en IgM toe met de ernst van de infectie, gemeten op 10 en 23 dagen na het begin van de ziekteverschijnselen. Dit gold ook voor alle subklassen van IgG antilichamen: hoe ernstiger de infectie, hoe meer antistoffen aangemaakt werden (zie figuur 14).

Figuur 14: De relatie tussen ernst van klachten en symptomen en de concentratie van aangemaakte antistoffen anderzijds bij symptomatische ongevaccineerde patiënten.

Verder werd ook onderzocht of er een verband was tussen de ernst van de infectie enerzijds en de ratio van (IgG1+IgG3)/ (IgG2 +IgG4) anderzijds. Datzelfde werd ook gedaan voor de ratio tussen IgG1/IgG4. Beide uitkomstmaten zijn een afspiegeling tussen antilichamen die de respons van het immuunsysteem versterken en antilichamen die deze dempen. Voor beide gevallen werd een duidelijke relatie gevonden tussen de subklasse van IgG en de ernst van de infectie. Hoe ernstiger de infectie, des te kleiner de verhouding (IgG1+IgG3)/ (IgG2 + IgG4). Dit gold nog sterker voor de verhouding IgG1/IgG4 (zie figuur 15). Maar bij de mensen die herstelden, ongeacht de ernst van de infectie, stegen na 180 dagen beide ratio’s en werden IgG3 en vooral IgG1 weer dominant (zie figuur 16C). Overigens waren bij asymptomatische mensen die de infectie door hadden gemaakt IgG1 en Ig3 sowieso dominant, hetgeen in de lijn der verwachtingen ligt gezien bovenstaande resultaten.

Figuur 15: De verhouding tussen de ernst van de infectie bij ongevaccineerden enerzijds en de ratio tussen (IgG1 + IgG3)/ (IgG2 + IgG4) en IgG1/IgG4 anderzijds.

Figuur 16: De relatie tussen de ernst van de infectie enerzijds en de ratio (IgG1 + IgG3)/ (IgG2 + IgG4) en IgG1/ IgG4 anderzijds. In de figuur C is goed te zien dat na 180 dagen IgG1 weer het dominante antilichaam is.

 

Een andere onderzoeksgroep vormden 118 mensen met een doorbraakinfectie met de Delta-variant. In deze groep waren er alleen mensen met een milde en matig ernstige infectie. Ook hier was er een duidelijke correlatie tussen de ernst van de infectie en de totale hoeveelheid antilichamen die werd aangemaakt. En ook hier was er een duidelijke relatie tussen de ernst van de infectie en de ratio (IgG1+IgG3)/ (IgG2+IgG4) en IgG1/IgG4 op het tijdstip 36 dagen na het begin van de ziekteverschijnselen. En ook hier steeg de verhouding weer en 180 dagen na het begin van de ziekteverschijnselen was IgG1 wederom het dominante antilichaam te zijn.

De auteurs stellen in de bespreking dat vaccins die ervoor zorgen dat er vooral IgG1 en IgG3 aangemaakt wordt, beter beschermen tegen een infectie met SARS-CoV-2 dan vaccins die vooral IgG2 en IgG4 induceren. Zij stellen dat de inductie van IgG2 en IgG4 het ziektebeloop zou kunnen verergeren, en geven daarvoor een aantal argumenten, onderbouwd met literatuurreferenties. Maar niet uitgesloten kan worden dat deze mensen, om wat voor reden dan ook, het virus minder goed kunnen klaren, en dat dit de primaire oorzaak is voor de klasse-switch naar IgG4. Het IgG4 is dan niet de oorzaak van het probleem dat het virus niet goed bestreden kan worden, maar alleen een poging van het immuunsysteem om de ontstekingsverschijnselen en weefselschade te beperken.

In een andere studie werd bij 128 patiënten onderzocht of de verhouding tussen IgG4 en IgG1 wellicht voorspellend zou kunnen zijn voor de mortaliteit (sterfte).[38] 30 van hen overleden aan COVID-19. In een multivariate analyse, waarbij van verschillende factoren worden bepaald hoe sterk zij de sterfte voorspellen, bleek de verhouding IgG4/ IgG1 inderdaad een goede voorspeller te zijn voor de sterfte na 30 dagen, naast het CRP (een ontstekingsmarker) en de leeftijd. En ook hier stellen de auteurs dat een immuunreactie die gedomineerd wordt door IgG4, zou kunnen leiden tot een minder goede respons van het immuunsysteem op een infectie met SARS-CoV-2, en dat daarmee de kans om te overlijden aan COVID-19 groter wordt.

In een 3^e studie werd eveneens onderzocht wat de relatie was tussen de verschillende subklassen van IgG en de sterfte. Mensen die overleden aan COVID-19 maakten in de 2^e week van de ziekte meer IgG1 dan mensen die de ziekte overleefden, maar dit verschil verdween in de 3^e week en de periode daarna. Verder maakte meer dan de helft van de mensen die overleden aan COVID-19 RBD-specifieke IgG-antistoffen van de IgG4-klasse aan in de 3^e week en in de weken erna, terwijl verreweg de meeste mensen die de ziekte overleefden geen IgG4 produceerden. Ook deze studie laat dus zien dat een verhoogde hoeveelheid IgG4-antistoffen geassocieerd is met een slechtere prognose.[39]

Deze drie studies laten zien dat er een duidelijk verband is tussen enerzijds de hoeveelheid IgG4 die geproduceerd wordt bij COVID-19 en anderzijds de ernst van de infectie en de kans om te overlijden aan de ziekte. In alle drie studies wordt beargumenteerd dat dit een oorzakelijk verband is, in meer of mindere mate onderbouwd met referenties naar de relevante literatuur. Dit is het centrale punt dat de lezer voor ogen moet houden bij het verdere verhaal: de stelling dat een reactie van het immuunsysteem op SARS-CoV-2 waarbij preferentieel IgG4 wordt geproduceerd, leidt tot een slechtere prognose.

Vaccinatie mRNA-vaccin (1)

De eerste studie die veel stof op deed waaien was een studie onder 29 gezondheidswerkers die gevaccineerd werden met het mRNA-vaccin van Pfizer/BioNTech, en waarin op zes verschillende tijdstippen werd gekeken naar de verhouding tussen de verschillende subklassen van IgG: voor vaccinatie, 10 dagen na de eerste vaccinatie, 10 dagen na de 2^e vaccinatie, 210 dagen na de 2^e vaccinatie, 10 dagen na de 3^e vaccinatie en 180 dagen na de 3^e vaccinatie. 10 dagen na de 1^e en 2^e vaccinatie was er een duidelijke stijging van de subklassen IgG1 en IgG3-antistoffen, en waren er geen antistoffen van de IgG4-subklasse detecteerbaar. Op het tijdstip 210 dagen na de 2^e vaccinatie werd een stijging gezien van alle subklassen van IgG, maar was de stijging van de IgG4-subklasse het meest uitgesproken, en steeg het relatieve aandeel van de IgG4-subklasse ten opzichte van het totaal IgG (figuur 17). Dit aandeel nam toe na de 3^e vaccinatie, en bleek verder toegenomen te zijn 180 dagen na de 3^e vaccinatie. Het aandeel nam toe van 0,04% op 10 dagen na de 2^e vaccinatie, tot 19,27% 190 dagen na de 3^e vaccinatie, zoals in figuur 17C te zien is. Het aandeel IgG2 steeg tot 180 dagen na de tweede vaccinatie en bleef daarna min of meer stabiel.

Figuur 17: de hoeveelheid antistoffen behorend bij de verschillende subklassen gedurende de 6 verschillende meetmomenten. Let op! Bij de twee rechter cirkeldiagrammen moet ‘post third’ en ‘FU post third’ staan.

Op het tijdstip 180 dagen na de 3^e vaccinatie bleken er 10 van de gezondheidswerkers een doorbraakinfectie te hebben gehad, hetgeen geverifieerd kon worden met de ontwikkeling van antilichamen tegen nucleoproteïne, een eiwit dat wel onderdeel is van het virus, maar niet door het vaccin tot expressie wordt gebracht. Dit zijn de grijze bolletjes in figuur 17. In de figuur is goed te zien dat de hoeveelheid van alle IgG-subklassen bij hen iets hoger is, maar dat deze in de IgG4-subklasse het meest uitgesproken is, in ieder geval voor een aantal van hen. Bij vier van hen vormde de hoeveelheid antistoffen van de IgG4-subklasse tegen het spike-eiwit zelfs het grootste aandeel, en varieerde van 40 tot 80% van het totale IgG. Belangrijk om hier op te merken is dat uit onderzoek bij 12 andere vrijwilligers bleek dat als ze binnen 70 dagen na de 2^e vaccinatie een doorbraakinfectie kregen, dit geen stijging van het IgG4 veroorzaakte, maar bij periode langer dan 70 dagen wel, evenals na de 3^e vaccinatie. Overigens bepaald niet onbelangrijk, deze inductie van IgG4 werd niet gezien na vaccinatie met het vector-vaccin van AstraZeneca, zoals dit in een aparte controlegroep werd bepaald. Daar kom ik in de volgende studie die ik zal bespreken nog uitvoerig op terug.

Verder onderzochten de auteurs of het stijgende aandeel van de IgG4-klasse antistoffen tegen het spike-eiwit ook gepaard ging met een toename van het aantal geheugen-B-cellen specifiek voor het spike-eiwit dat de switch naar IgG4 had gemaakt. Hiervoor werden B-cellen van 11 individuen onderzocht, 210 dagen na de 2^e vaccinatie, 10 dagen na de 3^e vaccinatie en 180 dagen na de 3^e vaccinatie. Het aantal B-cellen met IgG4 dat geen binding liet zien met het spike-eiwit varieerde van 1 tot 8%, ofwel de normale waarde. Maar in de totale populatie B-cellen die wel binding aan het spike-eiwit liet zien, was het percentage B-cellen met IgG4 op de celmembraan aanzienlijk verhoogd, tot zelfs 37% van het totaal aantal B-cellen met binding aan het spike-eiwit (zie figuur 18). Dit resultaat werd met behulp met twee andere technieken nog eens bevestigd.

Figuur 18: De verhouding B-cellen die IgG4 als subklasse antilichamen op de celmembraan tot expressie brengt, in verhouding tot de andere IgG-subklassen.

Een derde aspect waar de auteurs naar keken was in hoeverre de ‘effector-functies’ door de klasse-switch naar IgG4 werden beïnvloed. Hiervoor onderzocht men sera van 10 vrijwilligers op een tweetal testen die een model vormen voor de ADCC en voor activatie van het complementsysteem. Bovendien werd het neutraliserend vermogen van de antistoffen onderzocht: om met het laatste te beginnen, na de 3^e vaccinatie bleken antistoffen specifiek voor het spike-eiwit beter in staat te zijn om binding van het spike-eiwit aan de menselijke ACE-2 receptor te verhinderen, en ook beter in staat om het virus te neutraliseren. Maar in het model waarin de ADCC en de activatie van complement werd onderzocht, bleek het serum van de mensen met een significante ontwikkeling van IgG2 en IgG4 aanmerkelijk minder goed in staat te zijn tot opsonisatie en activatie van het complementsysteem. Dit laat goed zien dat experimentele laboratoriumonderzoeken waarbij slechts een of enkele eigenschappen van antilichamen afzonder onderzocht worden, resultaten kunnen laten zien die in de ene test suggereren dat de antilichamen efficiënter worden (hier de neutralisatie), maar in de andere test als uitkomst hebben dat ze slechter zouden kunnen functioneren (hier de ADCC en de activatie van het complementsysteem). Ook daarom kunnen geïsoleerde eigenschappen van antistoffen, zoals de aan- of afwezigheid van een neutraliserend effect, niet zonder meer naar de praktijk vertaald worden.[40] Ik kom daar later nog op terug.

De auteurs benoemen in de bespreking dat de klasse-switch naar IgG4-antistoffen na pas twee of drie vaccinaties met het vaccin van Pfizer/BioNTech optreedt, waarbij dit proces minimaal enkele maanden in beslag neemt. Dit in tegenstelling tot de switch naar IgG4 bij een infectie, zoals bleek uit de eerste drie studies naar de prognostische waarde van IgG4-antistoffen, die ik hierboven besprak. Bovendien nam na de 3^e vaccinatie én na een doorbraakinfectie het aandeel IgG4 antilichamen in deze studie verder toe, terwijl in een vergelijkbare periode na het doormaken van de infectie zelf, IgG1 weer het dominant aanwezige antilichaam was.

Een zeer belangrijk punt dat de auteurs bespreken als mogelijke verklaring voor de resultaten, is de lange duur van de blootstelling aan het spike-eiwit, waarvan in een andere studie werd aangetoond dat zowel het mRNA van het vaccin en het spike-eiwit zelf na twee maanden nog aanwezig was in de lokale lymfeklieren.[41] Een case-report van een patiënt die behandeld werd voor reumatoïde artritis en na vaccinatie met het vaccin van Pfizer/BioNTech een langdurige en zeer ernstige reactivatie van het varicella zoster virus (gordelroos) ontwikkelde, liet zelfs zien dat bijna drie maanden na de 2^e vaccinatie nog steeds spike-proteïne aantoonbaar was in het endotheel (binnenbekleding van bloedvaatjes) van de subcutis (onderhuid) en in huidcellen.[42] En inmiddels zijn er meer studie die laten zien dat het spike-eiwit veel langer aanwezig blijft in verschillende organen dan oorspronkelijk werd gedacht.[43]

Verder leggen de auteurs van deze studie de link van de klasse-switch naar IgG4, met de ontwikkeling van tolerantie tegen bijen- en wespengif, veroorzaakt door herhaalde blootstelling aan een antigeen over langere tijd, waarbij de tolerantie voor het antigeen eveneens pas na enkele maanden ontstaat. Ook benadrukken de auteurs dat in het geval van een infectie de inductie van IgG4-antistoffen een gevolg kan zijn van de ernst van de infectie, in een poging de schade te beperken. Ik denk dat dit een terecht punt is, maar hoe zich dat verhoudt tot de inductie van IgG4-antistoffen na vaccinatie, die pas veel later op gang komt, en vanzelfsprekend niets met de ernst van een infectie te maken heeft, laten de auteurs helaas onbesproken. Verder stellen de auteurs dat de klasse-switch naar IgG4 bij de vrijwilligers niet leidde tot een ernstiger ziektebeeld, maar dit vind ik een weinig overtuigend argument. Het gaat in deze studie om 29 gezondheidsmedewerkers, waarvan er slechts 10 een doorbraakinfectie doormaakten. De hele groep viel in de leeftijdsgroep van 31 tot 52 jaar, een groep die sowieso al een kleine tot zeer kleine kans op een ernstig verlopende ziekte hebben. Om op basis van een doorbraakinfectie in deze groep gezonde en relatief jonge gezondheidswerkers te stellen ‘dat er geen aanwijzingen zijn voor een ernstiger ziektebeloop ten gevolge van de klasse-switch naar IgG4-antistoffen’, lijkt mij dan ook rijkelijk voorbarig.

De auteurs stellen in het artikel dat vaccinatie maar zelden leidt tot een respons waarbij het aandeel IgG4-antistoffen significant is. Zij baseren deze uitspraak op eigen onderzoek in een groep van 23 vrijwilligers die 2 tot 16 vaccinaties (mediaan 6) tegen het tetanustoxine kregen, waarbij men slechts bij 9 van de 23 mensen zeer lage hoeveelheden van IgG4 vond. Maar er is wel degelijk een vaccin dat ook tot een significante ontwikkeling van IgG4-antistoffen leidt, het vaccin tegen hepatitis B. Dit vaccin wordt op tijdstip 0, 1 en 6 maanden gegeven. Ook bij dit vaccin ontstaat er een relevant percentage IgG4-antistoffen tegen het HbS-eiwit, het belangrijkste immunogene deel van het virus, een ontwikkeling die ook hier pas na de 3^e vaccinatie begint, en zich doorzet tot 12 maanden na de laatste vaccinatie. Dit effect trad met name op bij kinderen die na de leeftijd van 5 jaar gevaccineerd werden: jongere kinderen lieten een respons op vaccinatie zien die veel meer leek op het doormaken van de infectie zelf. Bij bijna de helft van de kinderen ouder dan vijf jaar waren de IgG4-antistoffen na IgG1-antistoffen de meest voorkomende subklasse, en bij enkele van hen zelfs de dominante subklasse. De auteurs van deze studie noemen dit effect ‘ongewenst’ en benoemen de relatie tussen hoge titers van IgG4-antistoffen en de ontwikkeling van een chronische hepatitis-B infectie. En ook in deze studie leggen de auteurs de relatie tussen de herhaaldelijke toediening van het vaccin en de isotype-switch naar IgG4.[44] Een iets minder uitgesproken reactie met de ontwikkeling van een significant aandeel van IgG4 wordt gezien na vaccinatie met het a-cellulaire vaccin tegen pertussis (kinkhoest), in tegenstelling tot het ‘whole-cell vaccine’. Ook hier is er een toename in de tijd van IgG4-antistoffen tegen de drie verschillende antigenen die in dit vaccin worden gebruikt, waarbij het aandeel van IgG4 fors toeneemt na de 5^e vaccinatie van het vaccin, in vergelijking met het aandeel IgG4 na de 4^e vaccinatie.[45]

Overigens is het de vraag of verschillende vaccins wel op deze manier met elkaar vergeleken mogen worden, omdat niet alleen het antigeen van de ziekteverwekker van belang is, maar het gebruikte adjuvans minstens zo belangrijk is.[46] Een adjuvans is een stofje dat aan vele niet-levende vaccins wordt toegevoegd om de reactie van het immuunsysteem te versterken.

Vaccinatie mRNA-vaccin (2)

De andere studie naar het effect van vaccinatie op de verschillende IgG-subklassen had zes onderzoeksgroepen, waarbij de studiepersonen gerekruteerd werden op de universiteit van Lübeck en het academisch ziekenhuis van Schleswig-Holstein, dat eveneens in Lübeck staat: De 1^e groep bestond uit 48 personen die de infectie nog niet doorgemaakt hadden en 2 doses van het vaccin van Pfizer/BioNTech toegediend kregen. De 2^e groep bestond uit 24 mensen die evenmin de infectie doorgemaakt hadden, en twee doses van het vaccin van Moderna toegediend kregen. Een 3^e groep bestond uit 14 mensen, eveneens zonder voorafgaande infectie, en zij kregen twee doses van het vaccin van AstraZeneca geïnjecteerd. De 4^e groep bestaande uit 12 personen, nog steeds zonder voorafgaande infectie, kreeg respectievelijk een vaccinatie met 1 dosis van het vaccin van AstraZeneca, en vervolgens 1 dosis van het vaccin van Pfizer/BioNTech. Analoog hieraan kreeg de 5^e groep, bestaande uit 44 personen, 1 dosis van het vaccin van AstraZeneca, gevolgd door 1 dosis van het vaccin van Moderna. De 6^e groep tenslotte, bestond uit 14 niet-gehospitaliseerde personen die de infectie hadden doorgemaakt, en vervolgens een of twee doses van het vaccin van Pfizer/BioNTech toegediend kregen (figuur 19). De mensen die als tweede dosis een mRNA-vaccin kregen, ontvingen dit tussen de 21 en 45 dagen, en de mensen die als 2^e dosis het vaccin van AstraZeneca kregen, ontvingen dit tussen 70 en 84 dagen (zie ook de verticale grijze balken in figuur 20, 21 en 22, die deze periode grafisch weergeven). De samples werden genomen tot 270 dagen na de eerste vaccinatie. Verder werden nog samples van twee mensen meegenomen die alleen geïnfecteerd waren geraakt als positieve controle, en 8 niet-gevaccineerde mensen die de infectie niet hadden doorgemaakt als negatieve controle.

Figuur 19

Alle types vaccinaties induceerden meer IgG tegen het spike-eiwit na de 2^e vaccinatie dan na de 1^e, waarbij de hoeveelheid antilichamen na vaccinatie met de mRNA-vaccins hoger was dan na vaccinatie met het vaccin van AstraZeneca. Bij de mensen die de infectie al doorgemaakt hadden, werden al na de 1^e dosis van het vaccin van Pfizer/BioNTech hoge concentraties van IgG antilichamen tegen het spike-eiwit gezien. In alle gevallen daalde in verloop van de tijd de hoeveelheden IgG-antilichamen (figuur 20). Dit is een normaal verschijnsel omdat ook antilichamen langzaam door het lichaam afgebroken worden. Tot zover niets verrassends.

Figuur 20

Vervolgens keek men naar de ontwikkeling van de verschillende subklassen van IgG, gericht tegen het spike-eiwit (figuur 21). De belangrijkste grafieken heb ik rood omrand. In de eerste grafiek (K) is de stijging van het IgG4 te zien na twee doses van het vaccin van Moderna (donkergroene pijl). De lichtgroene pijl ernaast laat de stijging van IgG4 zien na 2 doses van het vaccin van BioNTech. De stijging van het IgG4 na Moderna zet eerder in en eindigt hoger, hetgeen duidt op een dosis-respons relatie, omdat verhoudingsgewijs de dosering van het mRNA in het vaccin van Moderna ongeveer drie keer zo hoog is als in het vaccin van Pfizer/BioNTech. De oranje pijl in de tweede grafiek (L) laat de respons van IgG4 zien na vaccinatie met AstraZeneca, en ook het effect van vaccinatie met een eerste dosis van AstraZeneca, gevolgd door een 2^e dosis van respectievelijk de vaccins van Pizer/BioNTech en Moderna. Die respons met de ontwikkeling van IgG4 is bij 2 doses van AstraZeneca volledig afwezig, en blijft bij de twee combinaties van de vaccins laag. De derde grafiek (M) laat wederom de respons zien na tweemaal een doses van Pfizer/BioNTech, maar nu samen met de respons op een of twee doses van dit vaccin, gegeven nádat mensen de infectie hadden doorgemaakt. Ook bij de groep mensen die de infectie doormaakte voordat ze gevaccineerd werden, is er geen ontwikkeling van IgG4-antistoffen tegen het spike-eiwit. Overigens laat de 2^e grafiek van links in de onderste rij grafieken (R) zien dat zowel het vaccin van Pfizer/BioNTech als van Moderna ook een significante stijging van het IgG2 laat zien, iets dat eveneens nagenoeg afwezig is na vaccinatie met het vaccin van AstraZeneca. Deze respons lijkt op termijn echter weer te verminderen.

Figuur 21

Voor het overige is het goed om nog even te wijzen op de inductie van IgA, het antilichaam dat specifiek voor bescherming op de slijmvliezen zorgt, in bloed en in speeksel bij vaccinatie met twee doses van Pfizer/BioNTech, waarbij de groep vergeleken wordt die de infectie nog niet doorgemaakt had, met de groep die dat wel had. Dit is te zien in figuur 22. De bovenste figuur laat de ontwikkeling van IgA in het bloed zien, de onderste grafiek in speeksel. De zwarte lijn is die van de mensen die de infectie al doormaakten, de blauwe lijn van diegenen die dat niet hadden. In de grafiek is, weinig verbazingwekkend, te zien dat deze reactie na een doorgemaakte infectie veel beter is, omdat de infectie immuniteit opwekt op de plaats waar deze het lichaam binnenkomt: op de slijmvliezen.

 

Figuur 22

Samengevat laat ook deze studie zien dat de vaccinatie met de mRNA-vaccins op de langere termijn een significante hoeveelheid IgG4 tegen het spike-eiwit ontwikkelen, een reactie die niet wordt gezien bij vaccinatie met het vector-vaccin van AstraZeneca. Dit bevestigt de resultaten van de voorgaande studie die ik besprak. In de bespreking benoemen ook deze auteurs de relatie van IgG4 met de ontwikkeling van tolerantie voor bijengif, zoals dat al enkele malen hierboven aan de orde gekomen. Een ander punt dat zij bespreken is een studie naar twee gerelateerde vaccins tegen HIV, waarbij de (beperkte) bescherming van het ene vaccin gecorreleerd was met de ontwikkeling van IgG1 en IgG3-antistoffen, en de volledig afwezigheid van bescherming door het andere vaccin gecorreleerd was met de ontwikkeling van IgG4-antilichamen. Ook de auteurs van die studie naar vaccinatie tegen HIV leggen de relatie tussen de ontwikkeling van IgG4 en het aantal en de hoge dosis van het vaccin, dat in totaal 7 keer gegeven werd. [47] Verder wordt in de bespreking het artikel, zoals ik hierboven al benoemde, de relatie gelegd tussen de hogere dosis van het mRNA-vaccin van Moderna in vergelijking met het vaccin van Pfizer/BioNTech, waarbij de inductie van IgG4 bij het vaccin van Moderna eerder op gang komt en bij het einde van de studie de hoeveelheid IgG4 hoger is.

Bespreking

Nogmaals, bovenstaande laboratoriumstudies moeten met de nodige voorzichtigheid geïnterpreteerd worden. Als al gezegd zijn er vele laboratoriumstudies naar de kenmerken en effecten van de door de infectie met SARS-CoV-2 of vaccinatie met mRNA-vaccins geïnduceerde antistoffen. Vaak beperken die studies zich tot een of enkele kenmerken van de antistoffen, maar is onduidelijk wat het uiteindelijke effect in het menselijke lichaam (in vivo) is. Vele studies rapporteren over het ‘neutraliserend’ effect, wat vooral afhankelijk is van de locatie waar het antilichaam bindt, en waarvan in meerdere studies te lezen is dat deze sterk geassocieerd is met bescherming tegen een infectie. Maar dit is maar zeer ten dele waar.[48] Andere bestuderen de ‘affinity’ van antistoffen, hetgeen een maat is voor hoe sterk het antigeen bindt aan het specifieke antigeen-bindende deel van het antilichaam. Dan is er nog het moeilijkere begrip ‘avidity’, dat aangeeft hoe sterk de totale binding van het antilichaam aan het antigeen is. De avidity is niet alleen afhankelijk van het antigeen en het antigeen-bindend deel van het antilichaam, maar ook van een aantal andere factoren. Zo heeft IgM 10 bindingsplaatsen en IgG 2 bindingsplaatsen, hetgeen maakt dat IgM meer antigeen kan binden, en daarmee een hogere aviditeit heeft (figuur 23).

Figuur 23

Natuurlijk zijn er ook studies die kijken in hoeverre de geïnduceerde antilichamen aan verschillende varianten binden, ofwel of er kruisreactiviteit bestaat tussen verschillende varianten van SARS-CoV-2. En daarbij is het ook nog mogelijk dat antistoffen die bij de ene variant neutraliserend werken, dat bij een volgende variant niet meer doen.[49] En dan zijn er nog de studies naar de effector-mechanismen, waartoe bovenstaande besproken studies behoren. Al deze verschillende kenmerken van antilichamen worden in figuur 24 samengevat. En dan laat ik de voor het gemak nog maar buiten beschouwing dat de antistofrespons sterk afhankelijk van de leeftijd.[50] En als laatste laat ik gemakshalve ook nog buiten beschouwing dat IgG-antistoffen in het functioneren sterk afhankelijk zijn van bepaalde types suikermoleculen die onderdeel uitmaken van het Fc-deel van het antilichaam. Alleen al voor één essentiële plaats in het IgG-antilichaam (asparigine 297) zijn er vele combinaties van minstens zes verschillende suikermoleculen mogelijk, die elks voor zich de functie van het IgG-antilichaam versterken of verzwakken.[51] En weinig verrassend, ook die reactie verschilt tussen de mRNA-vaccins en de vector-vaccins, en is afhankelijk of mensen de infectie al doormaakten of niet.

Figuur 24: De verschillende kenmerken van antistoffen samengevat in één figuur. Ieder kenmerk voor zich zegt iets over de functie van antistoffen, maar heeft elk voor zich een beperkte waarde. Het gaat er uiteindelijk welk effect al deze kenmerken samen hebben op de ‘in vivo protection’.

 

Nogmaals, het is belangrijk te beseffen dat al deze kenmerken van belang zijn, en dat het doen van uitspraken over de werkzaamheid in vivo, op basis van een of enkele van deze kenmerken de complexiteit van het immuunsysteem erg veel te kort doen.

Een belangrijk aspect dat we in ieder geval uit de besproken studies en reviews kunnen leren, is dat alle studies waarin alleen over de neutraliserende titers van antistoffen wordt gesproken, een sterke en zeer beperkte abstractie van de werkelijkheid zijn, en het maar zeer de vraag is in hoeverre deze studies iets kunnen zeggen over de werkzaamheid van deze antistoffen in de klinische praktijk. Ook weten we nu zeker dat de respons van het immuunsysteem na vaccinatie tegen SARS-CoV-2 een andere is dan na het doormaken van de infectie, en het lijkt aannemelijk dat die op termijn niet reversibel is.

Conclusies

Vanwege voorgaande argumentatie ben ik dan ook erg voorzichtig in mijn conclusies: het is aannemelijk dat een immuunrespons waarbij een klasse-switch naar IgG4 dominant is, op de korte termijn tot een slechtere prognose van COVID-19 leidt in het geval van een infectie, en ook een onafhankelijke voorspeller is van de kans om te overlijden aan de ziekte. En ook is uit bovenstaand besproken studies gebleken dat vaccinatie met de mRNA-vaccins op de langere termijn leidt tot een respons waarbij de ontwikkeling van IgG4 significant is, en soms zelfs dominant, en waarbij een doorbraakinfectie deze respons nog lijkt te versterken. Verder is het waarschijnlijk dat deze reactie veroorzaakt wordt door langdurige blootstelling en/ of herhaalde toediening van meerdere (hoge) doses van het vaccin, naar analogie van de inductie van tolerantie voor bijen- en wespengif.

De allerbelangrijkste vraag is natuurlijk of deze specifieke reactie op vaccinatie met de mRNA-vaccins een negatieve invloed heeft op het immuunsysteem bij nieuwe infecties, met steeds veranderende varianten van SARS-CoV-2. Dat is de essentiële vraag waarmee ook de auteurs van het laatst besproken artikel eindigen, omdat dit potentiële gevolgen heeft voor de ontwikkeling van nieuwe vaccins. Het zal niet verrassen, ik heb het antwoord niet. Ik vraag me af wie wel.

Natuurlijk is het is verleidelijk om deze resultaten als verklaring te geven voor de waarneming dat er een relatie lijkt te zijn tussen het aantal vaccinaties en de kans om opnieuw besmet te worden met SARS-CoV-2, maar dat is mijns inziens te simplistisch gedacht.[52] Het is nu eenmaal zo dat voor het verkrijgen van immuniteit op de slijmvliezen een intramusculair toegediend vaccin niet de meest geëigende methode is, zoals ook al uit de resultaten van de laatste studie blijkt.[53] [54] Immuniteit op de slijmvliezen is de beslissende factor of het virus al op de slijmvliezen onschadelijk gemaakt wordt, of in staat is om het lichaam binnen te dringen. De werking van de huidige vaccins beperkt zich voor het grootste deel tot de bestrijding van het virus als dit het lichaam al binnengedrongen is. Als het gaat om asymptomatische of mild symptomatische infecties acht ik een recidiverende infectie voor de individu niet bijster relevant, al is het wel van belang voor de populatie als geheel, omdat het virus op deze manier razendsnel kan blijven circuleren. Veel belangrijker is het als het gaat om (ernstige) symptomatische infecties. En in dat opzicht is er wel enige reden tot zorg, zeker als blijkt dat de bescherming tegen symptomatische infecties van herhaalde boosterinfecties steeds minder effectief wordt, steeds sneller afneemt en na verloop van tijd zelfs negatief lijkt te worden.[55] [56]

Onderzoek bij muizen lijkt deze ontwikkeling te bevestigen.[57] In een onderzoek kreeg een deel van de muizen 4 doses van een recombinant RBD-eiwit[58] toegediend, de andere groep kreeg 2 extra doses. Ten opzichte van de standaard-vaccinatie van 4 doses, daalde na de 6^e doses de titer van IgG1, was er een duidelijk minder goede binding aan de menselijke ACE-receptor, verminderde de neutraliserende werking van de antilichamen, verminderde het aantal B-cellen specifiek voor het RBD-eiwit, verminderde het aantal ‘germinal centre’s’ in de milt (de plek waar onder andere de B-cellen geactiveerd worden en waar de selectierondes van de sterkst bindende B-cellen plaatsvindt, zie de inleiding), en verminderde de activatie van verschillende soorten T-cellen. En tenslotte bleek ook de concentratie van interleukine-10 verhoogd. De conclusie van de auteurs is dat herhaaldelijke toediening van het RBD-eiwit een negatieve invloed kan hebben op het immuunsysteem, en kan leiden tot tolerantie op basis van ‘uitputting’ van het immuunsysteem, en op die manier zou kunnen leiden tot een toename van de ernst van het ziektebeeld bij doorbraakinfecties na vaccinatie. Deze studie laat goed zien dat de ontwikkeling van tolerantie geen geïsoleerd fenomeen is van bepaalde onderdelen van het immuunsysteem, maar een nauw georkestreerde herprogrammering van het hele immuunsysteem. En het is ook nog de vraag of dit de reactie op andere vaccinatie beïnvloed. In de discussie bespreken de auteurs de analogie van de gevonden resultaten met die van chronische virusinfecties, zoals hepatitis B. En natuurlijk is dit een muizenstudie, en kunnen de resultaten niet één op één naar mensen geëxtrapoleerd worden, maar de auteurs stellen dat de resultaten rechtvaardigen voorzichtig te zijn met massale boostervaccinaties, omdat bij mensen een soortgelijk fenomeen op zou kunnen treden.

Wat kan ik hier nog aan toe voegen? Zoals ik tot in den treure heb gezegd, is uiterste voorzichtigheid geboden bij het extrapoleren van laboratoriumstudies, en ook proefdieronderzoek bij muizen, naar de klinische praktijk. Maar het is duidelijk dat de immuunrespons, geïnduceerd door de mRNA-vaccins tegen SARS-CoV-2, anders is dan die door de vector-vaccins wordt opgewekt, en ook anders dan de immuunrespons die de infectie opwekt. En er zijn meer dan genoeg aanwijzingen om te veronderstellen dat het bij herhaling toedienen van eenzelfde antigeen, dat bovendien veel langer in het lichaam aanwezig blijft dan door vele experts werd beleden, tot tolerantie van het immuunsysteem kan leiden, en mogelijk, of misschien wel waarschijnlijk, negatieve effecten op het immuunsysteem kan hebben. Wellicht is dit een goede aanleiding voorlopig te stoppen met het eindeloos toedienen van boosters, simpelweg omdat het mogelijk, zo niet aannemelijk is dat zij op termijn alleen maar averechts werken.[61]

Ik blijf met een aantal vragen zitten: zou een en ander chronische infecties met SARS-CoV-2 kunnen veroorzaken? En wat betekent dit dan voor de ernst van die chronische infecties? Blijven die infecties mild of asymptomatisch? Vlammen die infecties dan op bij een (tijdelijke) vermindering van het functioneren van het immuunsysteem? Of zorgen de door de vaccinatie veroorzaakte respons op termijn wellicht voor meer ernstige en wellicht zelfs dodelijke infecties?

Ik heb de antwoorden niet, maar ik stel de vragen wel. Zouden de vaccinatiefanatici zo fatsoenlijk willen zijn om hier op te antwoorden? Of hebben zij de antwoorden ook niet, en hebben zij gewoon niet zo heel erg goed nagedacht over de mogelijke negatieve effecten van deze techniek op de langere termijn? Op basis waarvan menen deze ‘experts’ eigenlijk dat ze nog recht hebben op mijn vertrouwen en dat van anderen? Want het lijkt er sterk op dat zij in hun media-optredens overtuigender waren dan de onderzoeksresultaten rechtvaardigden. Zij waren het toch die ons op het hart drukten dat de vaccins écht volledig veilig waren? En dat het vaccin binnen enkele dagen uit je lijf zou zijn? En dat het vaccin alleen in de arm zouden blijven, en zich niet zou verspreiden naar de rest van het lichaam? En dat vaccins nóóit negatieve gevolgen op de langere termijn hebben? En zo zijn er nog een aantal uitspraken van de ‘experts’ die niet uit bleken te komen, en de werkelijkheid een andere was dan zij het volk voorspiegelden.[59] [60] Welke verassingen kunnen we nu nog verwachten? Het woord is aan de experts, maar zodra deze vragen gesteld worden, blijft het ijzig stil.

Het principe van primun non nocere, en verder enig respect voor de complexiteit van biologische systemen, en verder enige bescheidenheid en enig besef van de beperktheid van onze kennis, hadden ons kunnen behoeden voor het feit dat we deze vragen nu moeten stellen, terwijl honderden miljoenen al met deze vaccins zijn gevaccineerd. We zullen zien wat de vrijwel grenzeloze zelfoverschatting en een volledig gebrek aan respect voor de complexiteit van het menselijk lichaam van vele wetenschappers en artsen, ons in de komende tientallen jaren zullen brengen. Het is te betreuren dat meer begrip van biologische wetten en fysiologische fenomenen niet tot een dieper respect, maar alleen maar tot meer arrogantie ten opzichte van het leven leidt.

De geschiedenis van de geneeskunde heeft geleerd dat vele, door ingrijpen in de fysiologie van de mens veroorzaakte plooien in het functioneren van het menselijk lichaam door Moeder natuur redelijk tot goed gladgestreken worden, zoals dit bijvoorbeeld gebeurt na chirurgische ingrepen, chemotherapie en radiotherapie. Maar niet alle veroorzaakte schade wordt hersteld: er is altijd een prijs die betaald moet worden voor het manipuleren van de fysiologie en pathofysiologie van het menselijk lichaam. De vraag voor de mRNA-vaccins is hoe hoog die prijs op termijn zal zijn, en of die prijs voor een groot deel van de bevolking te hoog zal zijn, zeker als het om onze jongeren en kinderen gaat. Dat kan alleen de toekomst leren.

De mogelijke uitkomsten op de langere termijn kennen we niet. Het experiment is dan ook nog niet afgelopen. Bij lange na nog niet.

 

 

[1] Pollard AJ, Bijker EM. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments [published correction appears in Nat Rev Immunol. 2021 Jan 5;:]. Nat Rev Immunol. 2021;21(2):83-100. doi:10.1038/s41577-020-00479-7

[2] Domingo JL. Call for Papers on potential toxic effects of COVID-19 vaccines. Food Chem Toxicol. 2022;160:112809. doi:10.1016/j.fct.2022.112809

[3] Serious harms of the COVID-19 vaccines: a systematic review. Peter C Gøtzsche, Maryanne Demasi. medRxiv 2022.12.06.22283145; doi: https://doi.org/10.1101/2022.12.06.22283145

[4] Schwab C, Domke LM, Hartmann L, Stenzinger A, Longerich T, Schirmacher P. Autopsy-based histopathological characterization of myocarditis after anti-SARS-CoV-2-vaccination [published online ahead of print, 2022 Nov 27]. Clin Res Cardiol. 2022;1-10. doi:10.1007/s00392-022-02129-5

[5] Baumeier C, Aleshcheva G, Harms D, et al. Intramyocardial Inflammation after COVID-19 Vaccination: An Endomyocardial Biopsy-Proven Case Series. Int J Mol Sci. 2022;23(13):6940. Published 2022 Jun 22. doi:10.3390/ijms23136940

[6] Fraiman J, Erviti J, Jones M, et al. Serious adverse events of special interest following mRNA COVID-19 vaccination in randomized trials in adults. Vaccine. 2022;40(40):5798-5805. doi:10.1016/j.vaccine.2022.08.036

[7] Bardosh K, Krug A, Jamrozik E, et al. COVID-19 vaccine boosters for young adults: a risk benefit assessment and ethical analysis of mandate policies at universities [published online ahead of print, 2022 Dec 5]. J Med Ethics. 2022;medethics-2022-108449. doi:10.1136/jme-2022-108449

[8] Pulendran B, Ahmed R. Immunological mechanisms of vaccination. Nat Immunol. 2011;12(6):509-517. doi:10.1038/ni.2039

[9] Pollard AJ, Bijker EM. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments [published correction appears in Nat Rev Immunol. 2021 Jan 5;:]. Nat Rev Immunol. 2021;21(2):83-100. doi:10.1038/s41577-020-00479-7

[10] Pollard AJ, Bijker EM. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments [published correction appears in Nat Rev Immunol. 2021 Jan 5;:]. Nat Rev Immunol. 2021;21(2):83-100. doi:10.1038/s41577-020-00479-7

[11] Pulendran B, Ahmed R. Immunological mechanisms of vaccination. Nat Immunol. 2011;12(6):509-517. doi:10.1038/ni.2039

[12] Benn CS, Fisker AB, Rieckmann A, Sørup S, Aaby P. Vaccinology: time to change the paradigm?. Lancet Infect Dis. 2020;20(10):e274-e283. doi:10.1016/S1473-3099(19)30742-X

[13] Ioannidis JP. Evidence-based medicine has been hijacked: a report to David Sackett. J Clin Epidemiol. 2016;73:82-86. doi:10.1016/j.jclinepi.2016.02.012

[14] Finnerty, Edward P. PhD; Chauvin, Sheila MEd, PhD; Bonaminio, Giulia PhD; Andrews, Mark PhD; Carroll, Robert G. PhD; Pangaro, Louis N. MD. Flexner Revisited: The Role and Value of the Basic Sciences in Medical Education. Academic Medicine 85(2):p 349-355, February 2010. | DOI: 10.1097/ACM.0b013e3181c88b09

[15] Janeway’s Immunubiology 10^th edition; Chapter 2.

[16] Li D, Wu M. Pattern recognition receptors in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2021;6(1):291. Published 2021 Aug 4. doi:10.1038/s41392-021-00687-0

[17] Janeway’s Immunobiology; 10th Edition, 2022.  Chapter 2: Innate immunity: the first line of defense, page 231: The complement system and innate immunity.

[18] Lu LL, Suscovich TJ, Fortune SM, Alter G. Beyond binding: antibody effector functions in infectious diseases. Nat Rev Immunol. 2018;18(1):46-61. doi:10.1038/nri.2017.106

[19] de Jong BG, IJspeert H, Marques L, et al. Human IgG2- and IgG4-expressing memory B cells display enhanced molecular and phenotypic signs of maturity and accumulate with age [published correction appears in Immunol Cell Biol. 2019 Jan;97(1):112-113]. Immunol Cell Biol. 2017;95(9):744-752. doi:10.1038/icb.2017.43

[20] Vatti A, Monsalve DM, Pacheco Y, Chang C, Anaya JM, Gershwin ME. Original antigenic sin: A comprehensive review. J Autoimmun. 2017;83:12-21. doi:10.1016/j.jaut.2017.04.008

[21] Aguilar-Bretones M, Fouchier RA, Koopmans MP, van Nierop GP. Impact of antigenic evolution and original antigenic sin on SARS-CoV-2 immunity. J Clin Invest. 2023;133(1):e162192. Published 2023 Jan 3. doi:10.1172/JCI162192

[22] Bournazos S, Gupta A, Ravetch JV. The role of IgG Fc receptors in antibody-dependent enhancement. Nat Rev Immunol. 2020;20(10):633-643. doi:10.1038/s41577-020-00410-0

[23] Sánchez-Zuno GA, Matuz-Flores MG, González-Estevez G, et al. A review: Antibody-dependent enhancement in COVID-19: The not so friendly side of antibodies. Int J Immunopathol Pharmacol. 2021;35:20587384211050199. doi:10.1177/20587384211050199

[24] Lee WS, Wheatley AK, Kent SJ, DeKosky BJ. Antibody-dependent enhancement and SARS-CoV-2 vaccines and therapies. Nat Microbiol. 2020;5(10):1185-1191. doi:10.1038/s41564-020-00789-5

[25] Bournazos S, Gupta A, Ravetch JV. The role of IgG Fc receptors in antibody-dependent enhancement. Nat Rev Immunol. 2020;20(10):633-643. doi:10.1038/s41577-020-00410-0

[26] Munoz FM, Cramer JP, Dekker CL, et al. Vaccine-associated enhanced disease: Case definition and guidelines for data collection, analysis, and presentation of immunization safety data. Vaccine. 2021;39(22):3053-3066. doi:10.1016/j.vaccine.2021.01.055

[27] Arvin AM, Fink K, Schmid MA, et al. A perspective on potential antibody-dependent enhancement of SARS-CoV-2. Nature. 2020;584(7821):353-363. doi:10.1038/s41586-020-2538-8

[28] Yahi N, Chahinian H, Fantini J. Infection-enhancing anti-SARS-CoV-2 antibodies recognize both the original Wuhan/D614G strain and Delta variants. A potential risk for mass vaccination?. J Infect. 2021;83(5):607-635. doi:10.1016/j.jinf.2021.08.010

[29] Lilienthal GM, Rahmöller J, Petry J, Bartsch YC, Leliavski A, Ehlers M. Potential of Murine IgG1 and Human IgG4 to Inhibit the Classical Complement and Fcγ Receptor Activation Pathways. Front Immunol. 2018;9:958. Published 2018 May 9. doi:10.3389/fimmu.2018.00958

[30] Nimmerjahn F, Ravetch JV. Fc-receptors as regulators of immunity. Adv Immunol. 2007;96:179-204. doi:10.1016/S0065-2776(07)96005-8

[31] van de Veen W, Stanic B, Yaman G, et al. IgG4 production is confined to human IL-10-producing regulatory B cells that suppress antigen-specific immune responses. J Allergy Clin Immunol. 2013;131(4):1204-1212. doi:10.1016/j.jaci.2013.01.014

[32] Maslinska M, Dmowska-Chalaba J, Jakubaszek M. The Role of IgG4 in Autoimmunity and Rheumatic Diseases. Front Immunol. 2022;12:787422. Published 2022 Jan 25. doi:10.3389/fimmu.2021.787422

[33] Trampert DC, Hubers LM, van de Graaf SFJ, Beuers U. On the role of IgG4 in inflammatory conditions: lessons for IgG4-related disease. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2018;1864(4 Pt B):1401-1409. doi:10.1016/j.bbadis.2017.07.038

[34] ElTanbouly MA, Noelle RJ. Rethinking peripheral T cell tolerance: checkpoints across a T cell’s journey. Nat Rev Immunol. 2021;21(4):257-267. doi:10.1038/s41577-020-00454-2

[35] Rosser EC, Mauri C. Regulatory B cells: origin, phenotype, and function. Immunity. 2015;42(4):607-612. doi:10.1016/j.immuni.2015.04.005

[36] Ng TH, Britton GJ, Hill EV, Verhagen J, Burton BR, Wraith DC. Regulation of adaptive immunity; the role of interleukin-10. Front Immunol. 2013;4:129. Published 2013 May 31. doi:10.3389/fimmu.2013.00129

[37] Goh YS, Fong SW, Hor PX, et al. Conserved longitudinal alterations of anti-S-protein IgG subclasses in disease progression in initial ancestral Wuhan and vaccine breakthrough Delta infections. Front Microbiol. 2022;13:1043049. Published 2022 Nov 22. doi:10.3389/fmicb.2022.1043049

[38] Della-Torre E, Lanzillotta M, Strollo M, et al. Serum IgG4 level predicts COVID-19 related mortality. Eur J Intern Med. 2021;93:107-109. doi:10.1016/j.ejim.2021.09.012

[39] Moura AD, da Costa HHM, Correa VA, et al. Assessment of avidity related to IgG subclasses in SARS-CoV-2 Brazilian infected patients. Sci Rep. 2021;11(1):17642. Published 2021 Sep 3. doi:10.1038/s41598-021-95045-z

[40] Bournazos S, Gupta A, Ravetch JV. The role of IgG Fc receptors in antibody-dependent enhancement. Nat Rev Immunol. 2020;20(10):633-643. doi:10.1038/s41577-020-00410-0

[41] Röltgen K, Nielsen SCA, Silva O, et al. Immune imprinting, breadth of variant recognition, and germinal center response in human SARS-CoV-2 infection and vaccination. Cell. 2022;185(6):1025-1040.e14. doi:10.1016/j.cell.2022.01.018

[42] Yamamoto M, Kase M, Sano H, Kamijima R, Sano S. Persistent varicella zoster virus infection following mRNA COVID‐19 vaccination was associated with the presence of encoded spike protein in the lesion Journal of Cutaneous Immunology and Allergy. 2022 Aug. PMCID: PMC9537775

[43] Cosentino M, Marino F. Understanding the Pharmacology of COVID-19 mRNA Vaccines: Playing Dice with the Spike?. Int J Mol Sci. 2022;23(18):10881. Published 2022 Sep 17. doi:10.3390/ijms231810881

[44] Gregorek H, Madaliński K, Woynarowski M, Mikołajewicz J, Syczewska M, Socha J. The IgG subclass profile of anti-HBs response in vaccinated children and children seroconverted after natural infection. Vaccine. 2000;18(13):1210-1217. doi:10.1016/s0264-410x(99)00394-1

[45] Hendrikx LH, Schure RM, Oztürk K, et al. Different IgG-subclass distributions after whole-cell and acellular pertussis infant primary vaccinations in healthy and pertussis infected children. Vaccine. 2011;29(40):6874-6880. doi:10.1016/j.vaccine.2011.07.055

[46] Pollard AJ, Bijker EM. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments [published correction appears in Nat Rev Immunol. 2021 Jan 5;:]. Nat Rev Immunol. 2021;21(2):83-100. doi:10.1038/s41577-020-00479-7

[47] Chung AW, Ghebremichael M, Robinson H, et al. Polyfunctional Fc-effector profiles mediated by IgG subclass selection distinguish RV144 and VAX003 vaccines. Sci Transl Med. 2014;6(228):228ra38. doi:10.1126/scitranslmed.3007736

[48] Bournazos S, Gupta A, Ravetch JV. The role of IgG Fc receptors in antibody-dependent enhancement. Nat Rev Immunol. 2020;20(10):633-643. doi:10.1038/s41577-020-00410-0

[49] -Bretones M, Fouchier RA, Koopmans MP, van Nierop GP. Impact of antigenic evolution and original antigenic sin on SARS-CoV-2 immunity. J Clin Invest. 2023;133(1):e162192. Published 2023 Jan 3. doi:10.1172/JCI162192

[50] de Jong BG, IJspeert H, Marques L, et al. Human IgG2- and IgG4-expressing memory B cells display enhanced molecular and phenotypic signs of maturity and accumulate with age [published correction appears in Immunol Cell Biol. 2019 Jan;97(1):112-113]. Immunol Cell Biol. 2017;95(9):744-752. doi:10.1038/icb.2017.43

[51] Lu LL, Suscovich TJ, Fortune SM, Alter G. Beyond binding: antibody effector functions in infectious diseases. Nat Rev Immunol. 2018;18(1):46-61. doi:10.1038/nri.2017.106

[52] Effectiveness of the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Bivalent Vaccine. Nabin K. Shrestha, Patrick C. Burke, Amy S. Nowacki, James F. Simon, Amanda Hagen, Steven M. Gordon. medRxiv 2022.12.17.22283625; doi: https://doi.org/10.1101/2022.12.17.22283625

[53] Russell MW, Moldoveanu Z, Ogra PL, Mestecky J. Mucosal Immunity in COVID-19: A Neglected but Critical Aspect of SARS-CoV-2 Infection. Front Immunol. 2020;11:611337. Published 2020 Nov 30. doi:10.3389/fimmu.2020.611337

[54] Focosi D, Maggi F, Casadevall A. Mucosal Vaccines, Sterilizing Immunity, and the Future of SARS-CoV-2 Virulence. Viruses. 2022;14(2):187. Published 2022 Jan 19. doi:10.3390/v14020187

[55] Regev-Yochay G, Gonen T, Gilboa M, et al. Efficacy of a Fourth Dose of Covid-19 mRNA Vaccine against Omicron. N Engl J Med. 2022;386(14):1377-1380. doi:10.1056/NEJMc2202542

[56] Effectiveness of second booster compared to first booster and protection conferred by previous SARS CoV-2 infection against symptomatic Omicron BA.2 and BA.4/5 in France. Cynthia Tamandjou, Vincent Auvigne, Justine Schaeffer, Sophie Vaux, Isabelle Parent du Châtelet.

medRxiv 2023.01.11.23284137; doi: https://doi.org/10.1101/2023.01.11.23284137

[57] de Jong BG, IJspeert H, Marques L, et al. Human IgG2- and IgG4-expressing memory B cells display enhanced molecular and phenotypic signs of maturity and accumulate with age [published correction appears in Immunol Cell Biol. 2019 Jan;97(1):112-113]. Immunol Cell Biol. 2017;95(9):744-752. doi:10.1038/icb.2017.43

[58] Het RBD is het Receptor Binding Domain, het deel van het spike-eiwit dat aan de menselijke ACE-receptor bindt en een van de belangrijkste immunogene delen van het SARS-CoV-2-virus is.

[59] Cosentino M, Marino F. Understanding the Pharmacology of COVID-19 mRNA Vaccines: Playing Dice with the Spike?. Int J Mol Sci. 2022;23(18):10881. Published 2022 Sep 17. doi:10.3390/ijms231810881

[60] Naasani I. Establishing the Pharmacokinetics of Genetic Vaccines is Essential for Maximising their Safety and Efficacy. Clin Pharmacokinet. 2022;61(7):921-927. doi:10.1007/s40262-022-01149-8

[61] Offit PA. Bivalent Covid-19 Vaccines – A Cautionary Tale [published online ahead of print, 2023 Jan 11]. N Engl J Med. 2023;10.1056/NEJMp2215780. doi:10.1056/NEJMp2215780