Kartläggning: Fem vägar till ett vaccin mot det nya coronaviruset

2020-04-23 06:00  

Över 70 vaccin mot sars-cov-2 är under utveckling. Flera utgår från teknik som aldrig tidigare har testats i stor skala.

(Uppdaterad)

Det har gått i rekordfart. Helgen 11–12 januari publicerade kinesiska forskare hela gensekvensen för det nya coronaviruset, sars-cov-2. Två månader senare påbörjade det amerikanska företaget Moderna den första kliniska prövningen för ett vaccin mot viruset.

För närvarande är över 70 vaccin mot sars-cov-2 under utveckling. Åtminstone fem är redan i fas 1, vilket innebär att forskare har börjat studera vaccinet i liten skala på frivilliga friska försöksdeltagare.

Forskare världen runt jobbar med en rad olika tekniska plattformar för att utveckla ett skydd mot sars-cov-2. Flera metoder har aldrig tidigare legat till grund för ett godkänt vaccin för människor. Världshälsoorganisationen hoppas att ett första vaccin mot det nya coronaviruset ska bli tillgängligt redan i oktober nästa år.

Läs mer: Det här vet vi om coronaviruset

Ny Teknik har tagit hjälp av två experter för att gå igenom fem huvudspår som används för att skapa ett vaccin mot sars-cov-2. Det är Charlotta Bergquist, gruppchef för infektionsgruppen på Läkemedelsverket, samt Matti Sällberg, professor på Karolinska Institutet, som själv ingår i två vaccinprojekt och leder det EU-finansierade vaccinprojektet mot covid-19, Opencorona.

Virusvektorvaccin

Virusvektorer är virus som modifierats för att uttrycka antigener från det aktuella sjukdomsframkallande viruset, utan att vi blir sjuka. Vaccinet triggar alltså i gång en immunologisk reaktion som leder fram till bildandet av antikroppar.

Åtminstone 15 aktörer som utvecklar vaccin mot det nya coronaviruset tittar just på virusvektorvaccin, däribland Johnson & Johnson, Oxford University, Geovax Labs och Bravovax, Institute Pasteur.

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket. Foto: Läkemedelsverket.

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket:

Fördelar: Det har funnits på agendan väldigt länge, och det finns en utvecklad teknik. Ett exempel är ett nyligen godkänt ebolavaccin. Fördelen är att det blir ett brett immunförsvar som aktiverats av ett virus. Man kan inte bli sjuk i den sjukdom man vaccinerar mot av ett sådant här vaccin.

Nackdelar: Man kan utveckla immunitet mot själva vektorn, så man kanske bara kan använda vaccinet en gång.

Matti Sällberg, KI:

Fördelar: Virusvektorer har en inbyggd receptor, så de kan ta sig in i cellen. Du kan därför sätta vaccinet i en spruta och skjuta in det direkt, utan att behöva fler steg. Det är alltså väldigt lätt att administrera.

Nackdelar: Man behöver visa att det går att odla detta i tillräckligt stora mängder, miljontals doser, med tillräckligt god kvalitet och där varje dos är likvärdig. Virusvektorvaccin behöver också en fungerande kylkedja för lagring, vilket är ett problem när vi talar om global vaccination, och vaccination i utvecklingsländer.

Läs mer: Det här vet vi om immunitet mot covid-19

Dna-vaccin

För både dna- och rna-vaccin gäller att man tar fram den genetiska koden för delar av viruspartikeln som sätter fart på kroppens immunsvar. De här vaccinerna innehåller alltså sekvenser som kodar för antigener från viruset, som till exempel det aktuella coronavirusets ”spike-protein”. Idén är att det är våra egna celler som producerar vaccinet.

Åtminstone fem dna-vaccin är under utveckling, varav ett av Matti Sällberg och hans forskarkollegor på Karolinska institutet. Fler exempel är amerikanska Inovio Pharmaceuticals med Beijing Advaccine Biotechnology samt Zydus Cadila.

Inga dna-vaccin har ännu godkänts för människor.

Matti Sällberg, Karolinska Institutet. Foto: Carolina Byrmo/Aftonbladet/TT

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket:

Fördelar: Om man har ett effektivt dna-vaccin är det förhållandevis enkelt och billigt att framställa. Det innehåller inte heller hela viruset, utan bara ett fragment av virusets dna.

Nackdelar: Det man har varit orolig för är om man injicerar dna i våra celler, att det skulle kunna skada dessa. Men det har man inte sett att det gör. Det har dock visat sig vara väldigt svårt att få ett bra immunsvar av dna-vaccin.

Matti Sällberg, KI:

Fördelar: Har testats i tusentals människor och upplevs vara säkert. Dna-vaccin kan produceras i stor skala och är extremt stabilt, vilket är en fördel när vi talar om massvaccinering av pandemisk storlek.

Nackdelar: Du kan inte bara lägga dna-vaccin i en spruta och injicera det. Det krävs ytterligare ett steg för att dna-vaccinet ska tas upp av cellerna, till exempel en elektrisk stöt.

Läs mer: Har jag varit smittad? Nya testet ska ge svar

Rna-vaccin

Liknar dna-vaccin, då man också använder sig av en del av den genetiska koden från delar av det aktuella viruset för att trigga i gång kroppens immunsvar. Rna injiceras och översätts till protein i cytoplasman. Det är våra egna celler som producerar vaccinet.

Rna-vaccin har fungerat i djurförsök, och flera kandidatvacciner mot till exempel hiv, zika och influensa har genomgått mindre kliniska studier i människor. Men det finns inget godkänt rna-vaccin ännu.

Amerikanska Moderna är en av aktörerna som har valt att utveckla ett rna-vaccin mot det nya coronaviruset. Företaget blev först med att påbörja en klinisk prövning av ett vaccin mot sars-cov-2, redan i mars.

Fler exempel på aktörer som jobbar på rna-vaccin är: Tongji University tillsammans med Chinese Center for Disease Control and Prevention och Imperial College London.

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket:

Fördelar: Inkorporeras inte i några cellers dna, utan översätts till protein. Det ska också vara lätt att producera. Det skulle kunna vara säkrare än dna-vaccin, teoretiskt sett. Är en väldigt bra idé.

Nackdelar: Vi har inte sett några effektiva rna-vaccin ännu, och det finns ännu inga godkända rna-vacciner.

Matti Sällberg, KI:

Fördelar: Rna behöver bara passera ett av cellens membran för att översättas till vaccin i cellens cytoplasma. Det behövs mycket lägre doser än med dna-vaccin och är lättare att administrera.

Nackdelar: Är relativt oprövat i större skala i människa. Därmed bör man rimligen ha hårdare krav på säkerheten. Eftersom rna-vaccin bryts ner snabbt både utanför och i kroppen kan det kanske få begränsad effekt. De stora frågetecknen kring rna-vaccin är om det går att producera tillräckligt stabilt och i tillräckligt stor mängd.

Så här förklarar amerikanska Moderna hur bolagets rna-vaccin fungerar:

Attenuerade vacciner

Här handlar det om att försvaga (attenuera) virus så att det både aktiverar kroppens immunsvar direkt men också tar sig in i cellerna och gör en kopia av sig själv där. Vaccinet orsakar en mild infektion, utan att vi blir sjuka, så att vi bildar antikroppar mot viruset.

MPR-vaccinet, som ges mot mässling, påssjuka och röda hund, är ett sådant vaccin.

Amerikanska Codagenix utvecklar ett traditionellt levande försvagat virus mot sars-cov-2 tillsammans med Serum Institute of India.

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket:

Fördelar: Det är en klassisk approach på vaccinutveckling. Det är ett sätt att få ett virus som är sämre anpassat till människa, så att det inte kan replikera sig, i alla fall inte så många gånger. Det ger en väldigt mild infektion, kan man säga. Man ska inte bli sjuk av det här vaccinet, men det ska generera ett immunförsvar.

Nackdelar: Man kan inte ge det till personer som har nedsatt immunförsvar, för dem kan det bli en farlig infektion i stället. Så det är inte ett vaccin man kan ge till alla.

Matti Sällberg, KI:

Fördelar: Det är jättebra för att det ger ett kraftigt immunförsvar.

Nackdelar: Det är ett rent helvete att visa att det är ofarligt, att det inte ger upphov till sjukdom. Du måste odla viruset i flera steg, från cellkultur till cellkultur, så det blir försvagat och inte ger upphov till sjukdom. Jag skulle hålla det för osannolikt att ett sådant här vaccin för sars-cov-2 dyker upp för prov på människa inom de närmaste två åren.

Forskare vid Karolinska Institutet utvecklar två olika slags vaccin mot det nya coronaviruset. Huvudspåret är ett dna-vaccin. Foto: Carolina Byrmo/Aftonbladet/TT

Proteinbaserade vaccin

Här utgår man från protein från det aktuella viruset och kombinerar det ofta med en adjuvans, som ökar vår förmåga att bilda antikroppar. Vaccinet triggar alltså i gång ett immunsvar som leder till bildandet av antikroppar.

Exempel på organisationer som jobbar på proteinbaserade vaccin: Novavax, University of Queensland i samarbete med GSK och Dynavax, Epivax i samarbete med University of Georgia.

Charlotta Bergquist, Läkemedelsverket:

Fördelar: Befintliga exempel är bakteriella vacciner, där det finns en särskild molekyl man vill blockera. De är väldigt effektiva för de här tillämpningarna, till exempel mot difteri och stelkramp.

Nackdelar: Kräver ofta att man har en adjuvans, ofta ett aluminiumsalt. Det svåra med dessa vaccin är att de utgår från en antigen, men det kan vara smartare att ha flera antigen i ett vaccin, eftersom virus har en tendens att mutera och förändras.

Matti Sällberg, KI:

Fördelar: Hög säkerhet och ett nästan idealiskt vaccin, som kan bli som en virusliknande partikel som väldigt mycket liknar virusets protein.

Nackdelar: Proteinbaserade vaccin brukar framställas i jästceller. Det allra bästa vore om man kunde framställa det i e coli, men då får du inte rätt sockerkedjor. Har man ett spikeprotein som med sars-cov-2 måste det sannolikt produceras i eukaryota celler, som motsvarar de som finns i människor. Det behöver produceras i flera likadana cellinjer och proteinet måste renas. Den typ av protein som används är väldigt dyr, och det tar lång tid att ta fram miljontals doser.

Så forskar man fram ett vaccin

I vanliga fall brukar det ta i genomsnitt 10–15 år av forskning och utveckling innan ett vaccin kan börja användas. Detta beror bland annat på att det finns ett antal steg som arbetet måste gå igenom:

1. Grundforskning

I den här fasen har forskare sett att vaccinet kan vara användbart, och har hittat en lovande antigen. Nu vill forskarna undersöka vilka praktiska egenskaper det potentiella vaccinet kan ha.

2. Preklinisk utveckling

Här studerar forskarna det potentiella nya vaccinet i labbmiljö och gör en första bedömning av dess funktion och säkerhet. I normalfallet kan den här fasen vara i flera år. Det är också bara en liten andel av vaccinkandidaterna som klarar sig bortom denna fas.

3. Klinisk utveckling

Fas 1: Studier på frivilliga försöksdeltagare

Efter den prekliniska delen ska vaccinet börja testas på människor. Det första steget är att testa vaccinet i liten skala på frivilliga. Här vill forskarna få svar på om vaccinet är säkert för människor och se vilket immunsvar det framkallar. Forskarna vill få en bild av hur vaccinet ska doseras och vilka biverkningar som kan förekomma. Det här stadiet kan ta ungefär ett år.

Fas 2: Studier i den verkliga målgruppen

När försöken på den frivilliga gruppen är klar och visar sig vara lovande är det dags att studera vaccinet i de verkliga målgrupperna. Här studerar forskarna bland annat immunsvaret på vaccinet i detalj, antalet doser och vad som är ett optimalt vaccinationsschema. Den här fasen kan vara i några månader eller i flera år.

Fas 3: Storskaliga vaccinstudier

När forskare har konstaterat att vaccinet är säkert och effektivt är det dags för storskaliga studier, på personer som hör den tilltänkta målgruppen. Resultatet ska analyseras och följas upp, och vaccinets säkerhet genomgå noggranna prövningar. Det gör att den här fasen i normalfallet kan ta månader eller år. Här kan man skicka in en ansökan om tillstånd att få använda produkten på människor.

Fas 4: Övervakning efter att försäljningen är godkänd

Vaccinet är nu godkänt och har börjat användas. Nu ska vaccinets effekt och säkerhet samt dess inverkan på befolkningsgruppen följas upp. Att titta på vaccinets effekt och säkerhet gör man så länge vaccinet används.

 

KI utvecklar två vaccin mot sars-cov-2

På Karolinska Institutet utvecklar Matti Sällberg och hans forskarkolleger två slags vaccin mot det nya coronaviruset: ett dna-vaccin och ett proteinbaserat vaccin. Huvudspåret är dna-vaccinet.

– Det har fördelen att det är stabilt. När vi pratar om massvaccinering i pandemisk storlek kan det bli svårt med lagring av vaccin, en kylkedja behöver hålla hela vägen. Dna-vaccin har extremt bra stabilitet, och vi vet att det går att producera miljontals doser av det. Däremot är det en begränsning att ett sådant vaccin kräver en elektrisk stöt, eller någon liknande administrationsteknik, för att det ska tas upp i cellerna, säger Matti Sällberg till Ny Teknik.

KI utvecklar vaccinet inom ramen för EU-projektet Opencorona tillsammans med Folkhälsomyndigheten, Adlego AB (toxikologi), Corbra Biologics, Karolinska sjukhuset, tyska Justus-Liebing-universitetet och italienska företaget IGEA.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt