Naar een vaccin tegen infectie van een prothese?
In een studie bij muizen, die is gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), beschrijft een Amerikaanse groep een vaccin dat infectie van een prothese door Staphylococcus aureus voorkomt.
Bij 2-4% van de patiënten bij wie een gewrichtsprothese is geplaatst, treedt een infectie op, zeer vaak met St. aureus.1 Die patiënten krijgen dan vaak antibiotica gedurende lange tijd, maar die zijn vaak ineffectief door resistentie van de oorzakelijke kiem en de vorming van een biofilm op de prothese, waardoor de bacteriën resistenter worden tegen antibiotica. Als de behandeling mislukt, moet een nieuwe prothese worden geplaatst en soms moet dan zelfs worden overgegaan tot amputatie.
Verschillende studies met standaardvaccins tegen die orthopedische infecties zijn met een sisser afgelopen.2 In experimenteel onderzoek bij muizen heeft de groep van David Mooney van het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering (Universiteit van Harvard, Boston, Massachusetts) een nieuw vaccin getest, dat effectiever blijkt te zijn dan de tot nog toe gebruikte vloeibare vaccins.3
De vorsers hebben een injecteerbaar vaccin gebruikt dat vervat zit in injecteerbaar, biologisch afbreekbaar materiaal in de vorm van een steigersysteem (microstaafjes van siliciumdioxide). Met GM-CSF (Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor) worden dendritische cellen aangetrokken door de nanoporiën van de steiger. Die dendritische cellen worden geactiveerd via CpG (cytosinefosfaatguanine) en presenteren dan de antigenen van St. aureus aan het immuunsysteem. Het resultaat is een sterkere immuunrespons en vooral een sterkere cellulaire immuunrespons, die effectiever is tegen diepe infecties van een implantaat.
De resultaten zijn bijzonder goed. De immuunrespons was beter met het nieuwe vaccin dan met de vroegere vaccins en na een experimenteel verwekte infectie zaten er veel minder bacteriën op het implantaat (een femurprothese) bij de gevaccineerde muizen. Volgens de vorsers gaf het vaccin een bijna 100-maal sterkere bescherming dan wat met eerdere vaccins in eenzelfde muizenmodel is waargenomen. Het vaccin was effectief tegen verschillende stammen van St. aureus, ook tegen MRSA (meticillineresistente Staphylococcus aureus).
"Niet alleen hebben de muizen specifieke antistoffen tegen St. aureus ontwikkeld, maar hebben we ook een T-celrespons vastgesteld, wat waarschijnlijk niet het geval is geweest in klinische studies uitgevoerd met klassieke vaccins", aldus David Mooney.
"Dat zou kunnen uitmonden in de ontwikkeling van nieuwe biologische materialen voor vaccins, die levens zouden kunnen redden en de gezondheid wereldwijd ten goede zouden kunnen komen", voegt hij eraan toe. Volgens de vorsers zou die technologie ook kunnen worden toegepast in andere domeinen dan orthopedische infecties, bv. de strijd tegen infecties met resistente kiemen, bepaalde kankers en auto-immuunziektes.
Bronnen:
- Periprosthetic joint infection: current clinical challenges, Nelson et al., Clin Infect Dis. 2023 Oct 5;77(7):e34-e45. doi: 10.1093/cid/ciad360
- Efficacy of a 4-antigen staphylococcus aureus vaccine in spinal surgery: the STaphylococcus aureus suRgical Inpatient Vaccine Efficacy (STRIVE) randomized clinical trial, Hassanzadeh et al., Clin Infect Dis. 2023 Jul 26;77(2):312-320. doi: 10.1093/cid/ciad218
- Scaffold vaccination for prevention of orthopedic device infection, Tatara et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Nov 11;122(45):e2409562122. doi: 10.1073/pnas.2409562122
Efficacy of a 4-Antigen Staphylococcus aureus Vaccine in Spinal Surgery: The STaphylococcus aureus suRgical Inpatient Vaccine Efficacy (STRIVE) Randomized Clinical Trial
Scaffold vaccination for prevention of orthopedic device infection
