Teknologien som ligger bak mRNA-vaksiner kan i fremtiden brukes mot en rekke alvorlige sykdommer

- I tillegg kan mye av mRNA-teknologien benyttes i utviklingen av vaksiner for behandling av enkelte kreftsykdommer, og til forbedret immunterapi for andre kreftsykdommer. Dette vil være et viktig ledd i utviklingen av persontilpasset medisin. Også for utviklingen av genterapi i behandlingen av enkelte arvelige sykdommer vil denne forskningsinnsatsen bety mye, sier han.

HealthTalk har snakket med Pfizer Norges medisinske direktør, Erik Hjelvin, og vaksineforsker ved avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin, Gunnveig Grødeland, for å få innsikt i det betydelige potensialet som ligger i utvikling av mRNA-vaksiner for ulike sykdommer.

Stor forskningsinnsats

Hjelvin presiserer at COVID-19 pandemien har vært en forferdelig hendelse, men at den har også hatt noen positive følger. Han forklarer det med samarbeidet som har oppstått mellom industri, forskere og helsemyndigheter.

I tillegg har vaksineforskning - og utvikling, tatt et langt skritt fremover. Den teknologien som nå er videreutviklet med coronavaksinen, vil også andre sykdomsområder få nytte av. Det har lenge vært forsket på dette, og den store forskningsinnsatsen på utviklingen av en coronavaksine har hjulpet annen forskning et godt stykke fremover.

-Takket være at man kjente koden og oppbyggingen av viruset allerede i januar 2020,og at man hadde tilgjengelig en egnet vaksineplattform med en teknologi som muliggjorde rask utvikling av en vaksine, var man klar for kanskje den største vitenskapelige og teknologiske dugnaden noensinne, sier Hjelvin.

-Samarbeidet på verdensbasis mellom forskere, bioteknologibedrifter og ikke minst legemiddelmyndigheter som alle satte inn store ressurser, tok en stor økonomisk risiko og gjorde sine arbeidsoppgaver parallelt i stedet for etter hverandre. Dette medførte at man klarte å utvikle en effektiv vaksine på bare åtte måneder, i stedet for åtte til ti år, som er den vanlige utviklingstiden, sier han.

mRNA-vaksinens funksjon

Vaksineforsker Gunnveig Grødeland arbeider med utvikling av nye vaksinekonsepter som kan gi bred beskyttelse mot virus som muterer mye, og som kan produseres raskt når behovet er der.

Vi har spurt henne hvordan hun vurderer potensialet for mRNA-teknologien.

Men først; hva består egentlig en mRNA-vaksine av, og hva skjer når den sprøytes inn i kroppen?

- Inne i cellene våre ligger det arvemateriale som er på formen DNA, forklarer Grødeland. - Dette er blant annet oppskriften på alle de proteinene som en celle trenger for å overleve og fylle sin funksjon.

For at oppskriften skal kunne brukes, må den imidlertid kopieres over på formen mRNA, også kalt budbringer RNA. Etter denne kopieringen vil mRNA ta med seg oppskriften ut til det cellemaskineriet som produserer proteiner, og sørge for at det lages de nødvendige proteinene.

- Når man bruker mRNA til vaksinering vil dette inneholde oppskriften til selve vaksineproteinet, i dette tilfellet coronapiggen/Spike.

Når mRNA er levert til cellene, vil cellemaskineriet som produserer proteiner starte å lage coronapiggen.

Når denne så transporteres til utsiden av cellen, vil immunsystemet gjenkjenne den som noe fremmed, og danne immunresponser som kan beskytte oss fra sykdom forårsaket av selve SARS-CoV-2-viruset.

Medfødt og tillært immunrespons

Hvorfor er immunrespons så viktig når vi snakker om vaksiner?

- En immunrespons er den beskyttelsesmekanismen som kroppen vår igangsetter når den gjenkjenner noe fremmed som potensielt farlig. Den medfødte delen av immunsystemet vårt kan gjenkjenne strukturer og mønstre som er typiske for virus og bakterier, og sørge for en umiddelbar beskyttelsesrespons.

Denne medfødte immunresponsen forteller også den tillærte delen av immunsystemet vårt at det er på tide å reagere, og så settes det i gang en immunrespons som har til hensikt å aktivere immunceller som både kan skille ut antistoffer for å beskytte oss, men også som kan huske akkurat dette viruset neste gang vi blir utsatt for det.

Neste gang står den tillærte delen av immunsystemet klart til umiddelbar handling, og kan beskytte oss effektivt mot sykdom, sier hun.

- Vaksiner er basert på at de skal aktivere den tillærte delen av immunsystemet slik at vi ikke trenger å gå gjennom den risikoen en infeksjon med selve viruset representerer.

Vaksiner lærer altså immunsystemet å "huske" et virus som det ikke har møtt før, men som det likevel har lært å danne beskyttelse mot.

Fremtidig potensial

Teknologien har altså kommet så langt at vi kan begynne å se for oss vaksiner mot malaria og kanskje til og med HIV, ifølge enkelte forskere. Hvor ligger utfordringene?

- I fremtiden bør mRNA-vaksiner kunne benyttes til beskyttelse mot en rekke virus. Dette er en vaksinetype som er enkel og lage, og som vi nå har omfattende erfaring med, sier Grødeland.

-Når man skal utvikle vaksiner er det første spørsmålet hvilken del av viruset man skal velge ut for å rette immunresponsen mot?

For coronaviruset valgte man overflateproteinet Spike (coronapiggen) fordi antistoffer mot denne delen kan blokkere viruset fra å trenge inn i cellene våre.

- For malaria og HIV er det vanskelig å velge hvilken del man skal rette immunresponsen mot. HIV er et virus som endrer seg så raskt at innen man har klart å lage en vaksine vil viruset i kroppen ha mutert så mye at vaksinen vil treffe feil. Man må da forsøke å lage vaksiner som retter immunresponsene mot deler av viruset som ikke endrer seg så mye, men immunresponser mot disse områdene gir ikke like effektiv beskyttelse.

For malaria er også utfordringen at det er vanskelig å finne ut akkurat hva man skal rette immunresponsen mot for å danne beskyttende responser.

Malaria forårsakes av en parasitt, men der det er vanskelig å finne ut akkurat hvilket stadium av utvikling hos denne parasitten som vil gi effektiv beskyttelse, forklarer Grødeland.

-Det å raskt kunne produsere nye vaksiner er viktig, og vil kunne bety mye for vaksineutvikling fremover. Det sagt, så hjelper altså ikke mRNA noe særlig dersom man ikke forstår nok om et nytt virus eller bakterie til å kunne vurdere hvordan man skal designe vaksinen for god beskyttelseseffekt.

Ingen risiko for påvirkning av arvestoffet

Genetikk er ikke alltid så lett å forstå, og mange lurer på hva forskjellen på mRNA-vaksine og genterapi er, og om en mRNA-vaksine går inn og virker på arvematerialet vårt. Kan du si noe om det?

-Genterapi har for formål å korrigere deler av arvematerialet som fungerer feil og forårsaker sykdom. Man tar her og endrer eller fjerner deler av et gen.

Arvematerialet vårt består av DNA, og inneholder gener som er oppskrifter på ulike proteiner.

- En vaksine har som formål å lære immunsystemet vårt til å huske et virus som det ikke har møtt, og på en slik måte at immunsystemet kan beskytte oss mot senere eksponering for dette viruset. En mRNA vaksine vil på ingen måte endre arvematerialet vårt, men kun introdusere en budbringer som kan levere oppskriften på bestemte virusproteiner til produksjonsmaskineriet i cellene våre.

- En mRNA-vaksine vil kun overleve i kroppen vår noen få dager, og så snart de injiserte mRNA-molekylene har forsvunnet har også cellene våre mistet evnen til å produsere den biten av virus som skulle brukes for å trene immunsystemet vårt, sier hun.

mRNA er ikke en del av kroppens arvestoff

Medisinsk direktør Erik Hjelvin utdyper: - At Pfizer/BioNTech sin vaksine er en såkalt mRNA vaksine vil si at man i laboratoriet lager bittesmå deler av den koden som får cellene til å produsere deler til viruset sin overflate.

- Gjennom forskning og datamodeller har vi funnet frem til at bestemte deler på viruset sitt S-protein både er tilgjengelig for angrep fra kroppens forsvarsmekanismer og forandrer seg lite selv om viruset muterer, hvilket sikrer bedre vaksinedekning mot de ulike variantene.

For å få mRNA inn i cellene må det pakkes inn for at ikke kroppen skal bryte dette ned før det kommer inn i cellen. I vår vaksine benytter vi en nano-fettpartikkel som en beskyttende kapsel.

- Disse små proteindelene som cellene produserer bringer cellene ut på sin overflate, der det kan oppdages av vårt immunsystem som fremmede proteiner og sette i gang en beredskap slik at neste gang de samme proteinene kommer inn i kroppen er forsvarsmekanismene klare til raskt å oppdage disse og bryte ned viruset før det rekker å komme inn i celle, formere seg og forårsake sykdom, sier han.

- mRNA er ikke en del av kroppens arvestoff, og det brytes raskt ned etter at det har utført sin oppgave med å få cellene til å produsere de spesifikke proteinene.

Det er derfor ingen risiko for påvirkning av vårt arvestoff med denne vaksinen.