Forskning om magsjuka kan bli lyckat coronavaccin
Ambitionen var att Nils Lycke, professor vid Göteborgs universitet, skulle skapa ett drickbart vaccin mot noro- och rotavirus, virus som ger upphov till akuta mag- och tarminfektioner med mycket hög smittsamhet. Men under vägen bytte projektet inriktning och slutade med ett patent med ingredienserna för ett ”nässpray-vaccin” mot influensa. Med denna plattformsteknologi vill man nu också utveckla ett vaccin mot corona!
Det var ett tvärdisciplinärt ”high risk high gain-projekt” som fick bidrag från Stiftelsen för Strategisk Forskning, SSF. Allt efter att projektet fortlöpte visade det sig att plattformen, det vill säga proteinet som forskarna försökte utveckla, passade bättre för att bekämpa influensavirus än norovirus.
Plattformen är egentligen ett konstruerat fusionsprotein där gensegment fogas till varandra för att skapa tre olika egenskaper. Det första man eftersträvar är att proteinet ska målsöka sig direkt till de dendritiska cellerna, de celler som behövs för att starta ett immunsvar och möjliggör för immunsystemet att ta död på viruset.
– De flesta vacciner bygger på att man injicerar sitt vaccin i, till exempel, muskler. Det ger en inflammatorisk reaktion kan man säga. Där i den inflammatoriska reaktionen ska då kroppens dendritiska celler plocka upp vaccinet och bryta ner det till fragment för att kunna få igång ett immunförsvar. Men den här proceduren är ganska oprecis och okontrollerad, så vi har istället tagit fram ett sätt att skicka vaccinet direkt till de här dendritiska cellerna. Och det gör att det går åt extremt låga mängder av vaccin för att få en kraftfull effekt, säger Nils Lycke.
Den andra egenskapen man framställt i fusionsproteinet, plattformen, är att få den dendritiska cellen att bli så högeffektiv som möjligt för att aktivera immunförsvaret. Då behövs någon typ av retning, en aktivator. Det görs i det här fallet med hjälp av ett enzym som tagits från kolerabakterien. Enzymet stimulerar den dendritiska cellen till att mogna fram till en effektiv igångsättare av immunsystemets T-lymfocyter. De i sin tur utvecklas till hjälpar-T-celler som möjliggör antikroppsproduktion och cell-medierad immunitet (genom att t.ex cytotoxiska celler, så kallade mördar-T-celler, tar död på infekterade celler) – två komponenter som behövs för att vi skall tillfriskna vid virusinfektioner.
– Genom att kombinera de två elementen, att skicka vaccinet direkt till de dendritiska cellerna och påverka cellernas förmåga att ta upp och processa vaccinet, och att stimulera ett svar genom enzymaktivitet, får vi ett extremt effektivt system, fortsätter Nils Lycke.
Den tredje komponenten i fusionsproteinet är konserverade epitoper eller peptider från infektionen. På influensavirusets yta sitter molekylära strukturer, så kallade antigener. En epitop är den del av antigenet som immunsystemet känner igen. Både antikroppar och T-celler har en unik och specifik binding till epitoperna.
– Immunsystemet är riktat mot epitoper, de strukturer som de unika antikropparna och immuncellerna känner igen. En infekterad cell uttrycker också sådana virus-specifika epitoper. Därmed kan immunsystemet angripa infekterade celler som effektivt kan elimineras och fritt virus kan neutraliseras av antikroppar. Fördelen med den här typen av approach är om man ger vaccinet via näsan så får man lokala IgA-antikroppar och framförallt får man vävnadsspecifika minnes-T-celler i lungorna som ger ett väldigt starkt skydd. Ett sådant vaccin har väldigt stor möjlighet att ge ett ordentligt lokalt skydd mot infektioner, säger Nils Lycke och fortsätter:
– En lunginfektion ger en ordentlig inflammatorisk reaktion i vävnaden och lungans syresättande funktioner blir nedsatt. Om inflammationen inte kontrolleras kan det leda till att vävnad går förlorad och patienten behöver respiratorhjälp. Ett vaccin skall kunna ge både skydd mot virusförökningen och ett skydd mot vävnadsförstörelsen för att vara riktigt bra. Med vår vaccinplattform utvecklas skyddande minnes T-celler i lungorna och dessa stoppar både virusinfektionen och skadan på lungorna, i alla fall vad vi ser i våra experimentella system, säger Nils Lycke.
För att öka lugnskyddet ytterligare har gruppen på Göteborgs universitet även ett samarbete med Chalmers och professor Fredrik Höök.
– Genom att kombinera vårt protein med nanopartiklar, i vårt fall, liposomer, så blir det lokala lugnskyddet ännu bättre. Vi får helt enkelt fler minnes-T-celler i lungorna.
Fusionsproteinet för influensa har testats i musmodeller. Nu tittar man även på att göra ett nytt protein som ska anpassas för Coronaviruset.
– Vi håller på och samarbetar med Chalmers och Astra Zeneca kring nanopartikeltekniken för att kunna göra en vaccinkandidat som ger skydd mot coronaviruset och som täcks av vårt patent, säger Nils Lycke.
Han påpekar också att fördelen med en spray, eller eventuellt näsdroppar, är att många kan vaccineras på en gång, ingen utbildad personal behövs utan var och en kan vaccinera sig själv. Dessutom blir det lokala skyddet i lungorna mycket starkare när vaccinet ges lokalt istället för om det injiceras.
Vad som också särskiljer Nils Lycke och hans medarbetares vaccin är att de koncentrerar sig på T-cellerna istället för antikropparna.
– I vårt modellsystem för influensa har vi väldigt bra belägg för att minnes-T-celler kan göra hela jobbet själva utan inblandning av antikroppar, men självfallet får vi utvärdera i vilken mån antikroppar behövs. Det finns en undervärderad potential i minnes-T-celler som skydd mot virusinfektioner. Det har forskning kring ett universalvaccin mot influensa tydligt visat. När det gäller flera typer av virusinfektioner, inkluderande även Coronavirus, finns det farhågor för att antikroppar kan förstärka infektionens svårighetsgrad, alltså gör det hela värre.
Nils Lycke fortsätter:
– När det gäller Corona så kan man ju ännu inte säga hur ett vaccin ska vara utformat för att ge ett bra skydd. Vår minnes T-cells-strategi är nog ganska konkurrenskraftig, särskilt som inte många vacciner utvecklas för nasalt bruk. Det finns inte så många grupper som tänker i de banorna och det blir ganska få konkurrenter kvar, hoppas vi!