Intervju

Den nye koronavaksinen: slik virker den

Koronavaksinen som nå er blitt tatt i bruk i England, er utviklet ved hjelp av ny vaksineteknologi. Men hvordan virker vaksinen og hvordan er det mulig å lage den så fort? NHI.no har spurt forsker Sven Even Borgos ved SINTEF.

Temaside om Korona

Flere vaksiner som skal beskytte mot covid-19, er såkalte mRNA-vaksiner. Dette gjelder også vaksinen fra Pfizer og BioNTech som denne uka tas i bruk i England. 

Forsker Sven Even Borgos i SINTEF leder en strategisk satsing i SINTEF på medisinsk mRNA-teknologi. Han forteller at dette er nytt og revolusjonerende og aldri før blitt brukt i forbindelse med vaksine.

Men først: La oss legge det nye til side og se på hovedprinsippet med vaksinasjon generelt:

- Poenget med en klassisk infeksjonsvaksine er at du skal trene opp immunforsvaret ditt til å gjenkjenne sykdomsfremkallende mikrober og bygge opp kapasiteten slik at det står klart hvis du faktisk får en infeksjon, forklarer Borgos.

Det handler altså om å være i forkant:

- I klassisk vaksineutvikling tar man det sykdomsfremkallende viruset eller bakterien og inaktiverer det delvis. Det injiseres et svekka virus eller bakterie inn i kroppen. Her er utfordringen at man hele tiden balanserer på en knivsegg: På den ene siden ønsker man å svekke viruset kun litt, for det må fortsatt være likt nok det ekte viruset slik at kroppen lager riktig respons. På den andre siden kan du ikke la det være for aktivt, for da injiserer du noe du blir syk av. Det tar lang tid å utvikle dette, sier Borgos.

Ny, syntetisk vaksine

Den nye syntetiske vaksinen som nå tas i bruk, er en mRNA-vaksine. Tanken bak denne er blant annet at immunforsvaret ikke trenger hele viruset for å få til en immunrespons. Det holder at immunsystemet oppfatter det som sitter på utsiden av viruset og som kroppen senere vil reagere på.

Koronaviruset, for eksempel, har spike-proteinet - de karakteristiske utstikkerne på overflata. Det er dette immunforsvaret ser.

- Hvis man kan levere bare proteinet uten resten av viruset, er det gode sjanser for at du kan trene opp immunforsvaret ditt uten at det har vært et virus i kroppen din. Og det er akkurat det man har gjort nå med mRNA-vaksinen, sier Borgos.

Det nye med denne vaksinen er altså følgende: i stedet for å levere hele sykdomsframkallende virus, leverer man koden for deler av viruset som kroppen trenger for å skape en reaksjon.

- Man har aldri et intakt infiserende virus i kroppen, og dette har en stor sikkerhetsfordel. En annen stor fordel er at når vaksinen er helsyntetisk, kan den framstilles mye raskere enn ved tradisjonelle vaksiner. I tillegg skjer det under svært kontrollerte betingelser. Et tradisjonelt vaksineforløp kan ta mellom 8 og 10 år. Fra man kjente til hvilket virus som forårsaket covid 19-sykdommen og til man starter med å injisere det i folk, har det gått under et år, sier Borgos.

mRNA - en arbeidskopi

Hva er så et mRNA? Borgos vil først si litt om DNA:

- I hver celle er det et genom som er en samling av alle genene. Dette er sentralt i livsprosessene våre. Genene sitter etter hverandre i en lang trå av DNA-et. Denne lange tråden (DNA-et), kopieres hver gang en celle deler seg. Hver celle i kroppen vår har det samme genomet - eller DNA-et. Dette må holdes så stabilt som mulig. Vi ønsker ikke skader og endringer i det, for da får vi for eksempel kreft, sier Borgos.

- Men kroppen kan ikke uttrykke alle genene i genomet sitt samtidig. Da ville cellene brent opp energien sin og ikke være i stand til å gjøre noe mer. Dessuten er ikke ei levercelle det samme som ei øyecelle, så genene må uttrykkes forskjellig i forskjellige vev og forskjellige celletyper.

- Derfor har vi noe som heter transkripsjon, det vil si at man lager en arbeidskopi av noen av genene i DNA-et, forklarer Borgos.

Det er denne arbeidskopien som er mRNA.

- mRNA er ustabile greier og har kort levetid. mRNA som kommer ut i det fri, blir brutt ned veldig fort. mRNA er en kopi av koden i genet og brukes til å lage et protein. Det er proteinene som utfører handlinger i kroppen din, det er dem som omsetter sukker til energi, som bryter ned avfallsstoffer og som sender signaler og lager reseptorer i nervecellene. Mange sykdommer handler om at proteiner mangler, er skadd, er feil uttrykt eller oppfører seg feil, sier Borgos, og fortsetter:

- mRNA har ikke sterk biologisk effekt før det blir lest og omsatt til protein. Dette er viktig, fordi dette betyr at mRNA er trygt å gi. Det er ingen nevneverdige bivirkninger utover at det kan trigge en uspesifikk immunrespons. Ellers er mRNA trygt å putte inn i en celle. mRNA har ingen toksisitet (giftighet) å snakke om, sier han.

Nanomedisin

- Er dette første gang det utvikles en mRNA- vaksine?

- Ja. Dette er absolutt den første mRNA-vaksinen som tas i bruk, sier Borgos.
Men tanken er ikke ny, man startet forskningen omkring dette allerede på 70-tallet. Man innså at det var en god form for terapi, men det var ikke mulig å få mRNA-et dit det skulle.

- mRNA-et må jo inn i cellene for at proteinmaskineriet skal klare å lage de riktige proteinene. Og dette har vært den store hindringen: å få det levert inn i cellene, forteller han.

I dag er dette mulig ved hjelp av nanomedisin som består i å kapsle inn medisiner i bitte små partikler - nanopartikler - som kroppen tåler.

- Akkurat for mRNA er det fettbaserte (lipidbaserte) nanopartikler som ble utslagsgivende. Dette kan beskytte mRNA-et helt til det kommer dit det skal være og ha en effekt, nemlig inne i cellene. Så man pakker inn mRNA i lipidnanopartikler og injiserer det inn i blodstrømmen eller hvor du vil ha det. mRNA holdes inne i nanopartiklene inntil det er kommet inn i cellene hvor det frigjøres slik at cellene leser det.

Trigget immunrespons

- Hva er det kroppen lures til å gjøre når man får dette sprøytet inn i kroppen?

- Det mRNA-et som begge de to store vaksinekandidatene bruker, er det som koder for spike-proteinet fra SARS-CoV-2, som forårsaker Covid-19. Man gir altså kroppen det den trenger for å lage virusproteinet. Og kroppen gjør nettopp det: det lager det intakte virusproteinet. Men resten av viruset er jo ikke der. Immunsystemet observerer at her er det noe som er fremmed. Dermed trigges immunresponsen slik at immunsystemet lærer seg til å gjenkjenne spike-proteinet.
Så hvis du i etterkant blir smittet av koronaviruset, står immuncellene klare til å kaste seg over det. Blodstrømmen renskes med en gang.

- Hvor lenge vil effekten vare?

- Det er et av de store spørsmålene: hvor lenge varer immuniteten? Dette er ikke gjort før, men det virker som det er en konsensus om at immuniteten kan vare lenge, svarer Borgos.

Aldri gjort før

- Å lage et mRNA - det høres komplisert ut?

- Det er ikke så veldig komplisert, det er en godt kjent prosess. Men lagringen av vaksinen er en utfordring. Pfizer og BioNTech har satt som krav at det skal lagres i 70 minusgrader, men det jobbes med å se om det trengs å være så strengt. Foreløpig er det slik at det skal lagres så kaldt, sier Borgos.

- Hva er mest nytt med denne vaksinen?

- Prosessen med å fremstille syntetisk mRNA har vært kjent en stund i labsammenheng. Men det er aldri før blitt anvendt i terapi hos mennesker. Dette er den første kliniske godkjenninga av terapeutisk mRNA som er gitt.

- Utfordringa var som nevnt å frakte dette inn i kroppen, men teknologien for å gjøre det har vært under utvikling noen år nå. Så kom pandemien og det krevde aksjon. Man kasta seg rundt og anvendte den kunnskapen man hadde. Veldig raskt, sier han.
Borgos har jobbet med mRNA-teknologi i forbindelse med kreftvaksine i SINTEF.

- Vi er med i et EU-prosjekt som spesifikt tar for seg trippelnegativ brystkreft som mål for mRNA-terapi. mRNA som behandling av sykdom har også muligheter innen for eksempel hjerte-kar-sykdom - at mRNA kan gjenopplive hjertevev etter infarkt før det blir en permanent skade. Prosjektet vårt har pågått et års tid. Vi har i dag mRNA som vi vet har terapeutisk effekt. Den aktive ingrediensen er bestemt, og vi har en lipidformulering som er en god kandidat. Dette er et pasientnært forskningsprosjekt. Utprøving på mennesker vil være noen år fram i tid, avslutter han.