211service.com
På vej mod en universel influenzavaccine
De første doser af H1N1-influenzavaccine (svineinfluenza) skal sendes til hospitaler rundt om i landet i løbet af de næste par uger - syv måneder efter, at virusstammen først blev identificeret. Disse vaccinedoser vil bruge enten inaktiverede eller svækkede levende vira til at fremkalde immunitet – en tilgang, der kan mislykkes, hvis nogen af de levende vira er stærke nok til at replikere, eller hvis de inaktiverede vira er blevet dræbt uden for al immungenkendelse.
En biomedicinsk virksomhed arbejder på fuldstændig at revolutionere, hvordan vacciner produceres og anvendes. Som Inovio direktør Joseph Kim vil beskrive på EmTech@MIT 2009-konferencen på onsdag, at gruppen udvikler en vaccination, der en dag kan beskytte mod alle influenza-stammer samtidigt – inklusive fugle- og svineinfluenza – i ét skud. De første menneskelige forsøg skal begynde næste år.
Influenzavirussen formår midlertidigt at undslippe vores immunforsvar år efter år, fordi den muterer så hurtigt. For at bekæmpe de mest virulente stammer, når de dukker op, er forskere nødt til at skifte vaccinen hvert år. I dag dyrkes de fleste influenzavacciner i hønseæg, en proces, der tager seks måneder eller mere, og de beskytter kun mod nogle få stammer af influenza - alt efter hvad eksperterne mener, vil cirkulere i den næste influenzasæson.
Inovio håber at kunne bytte denne besværlige proces ud med en, der involverer en DNA-baseret vaccine. Med denne tilgang er små stykker DNA, der findes i alle menneskelige influenzavirus, konstrueret til at blive optaget af celler, hvilket får cellerne til at producere antistoffer mod forskellige stammer af virale angribere for at samle det passende immunrespons.
Vi følte, at det var tid til en forandring. At skulle gætte på, hvilke belastninger man skal beskytte samfundet imod til det kommende efterår, er et meget forældet system, med meget lille plads til fejl, siger Kim, som også er en 2002 TR35 Young Innovator. Det accepterer vi ikke for nogen anden vaccineprotokol. Du skifter ikke vaccinen mod mæslinger-fåresyge-røde hunde hvert år.
DNA-vacciner kan hurtigt modificeres, er billige at producere og har en meget længere holdbarhed end traditionelle vacciner. Men de lider af én stor ulempe: typiske injektioner resulterer i, at meget lidt DNA optages af celler. Inovio arbejder på det problem ved at kombinere vacciner med en teknik kaldet elektroporation, som giver et lille elektrisk stød lige efter injektionen. Chokket forstyrrer midlertidigt cellemembraner og øger DNA-optagelsen.
Til at skabe DNA-vaccinerne bruger Inovio en platform, som den kalder SynCon – en forkortelse for syntetisk konstruktion. Ved hjælp af genetiske data og komplekse algoritmer har virksomheden udviklet en proces til at designe konsensusgener – syntetiske, der ligner nok komponenter fra en række vira, hvilket fremkalder et immunrespons, der er bredt nok til at bekæmpe forskellige stammer af den samme sygdom. Inovios system identificerer de aminosyrer, der oftest er til stede i hver position af et par af virussens vigtigste gener, og binder disse sammen for at skabe et antigen, der inducerer immunitet over for en virus med nogen af disse gener.
For mig er det et vidunderligt fremskridt, siger Tom Edgington , en immunolog og professor emeritus ved Scripps Research Institute i San Diego. Med DNA-vacciner er der ingen problemer med at have en levende partikel derinde nogen steder. Du kan lave meget store mængder DNA og beholde det i årevis, og du behøver ikke at inficere en halv million æg hvert år.
H i H1N1 står for hæmagglutinin, virusets ydre protein og et, som menneskets immunsystem reagerer på. Der er 15 kendte versioner af proteinet, hvoraf kun fem er specifikke for menneskelig sygdom. Så ved at målrette disse hæmagglutininproteiner burde Inovios system, i det mindste i teorien, være effektivt ikke kun for sæsonbestemt influenza, men også mod fugleinfluenza (H5N1) og svineinfluenza (H1N1). Der er ikke noget magisk ved svin H1N1 kontra sæsonbestemt influenza, siger Kim. Det er bare en afvigelse fra det, din krop har været udsat for, og det ser anderledes ud for immunsystemet til at undgå det.
I dyreforsøg ser det bestemt ud til at være tilfældet. Virksomheden har testet H1-komponenten af vaccinen i mus, der er inficeret med den virulente, epidemiske 1918-version af H1N1-virussen. Vaccinen forhindrede synlige symptomer hos inokulerede mus, mens hver eneste af de ikke-vaccinerede mus døde.
Selvfølgelig kan det vise sig vanskeligt at sætte noget så nyt som en elektroporationsvaccine i udbredt brug, især fordi det kræver sin egen teknologi, som i øjeblikket er dyrt. Hvis du skal lave elektroporation, kan det potentielt være en vanskelig ting at implementere, bestemt sværere end at sprøjte noget op i næsen på en anden, siger Greg Polen , direktør for Mayo Clinic's Vaccine Research Group, i Rochester, MN. (Sådan administreres levende, svækket virus influenzavacciner i øjeblikket; inaktiverede virusvacciner gives med den klassiske kanyle og sprøjte.)
Hvad angår selve vaccinen, er de fleste eksperter enige. Ideen er meget god, behovet er stort, og enhver virksomhed, der ville gøre et indhug i dette, ville helt sikkert være en vinder, siger virolog Peter Palese , leder af mikrobiologiafdelingen ved Mount Sinai School of Medicine i New York City. Men selvom virksomhedens dyreforsøg er en forbedring i forhold til tidligere DNA-vaccinationsresultater, bemærker han, at beviset for buddingen vil ligge i forsøg på mennesker.
Inovio har testet sine H1- og H5-komponenter i dyr, og gruppen håber at kunne starte menneskelige forsøg med H5-komponenten i begyndelsen af 2010. H1-tests, mener de, er kun et stykke bagud. Vi tror, at det sandsynligvis ville tage to skud med en måneds mellemrum og derefter en booster hvert femte år, siger Kim.
Inovio begrænser sig heller ikke til influenza. Det har en HIV-vaccine under udvikling og arbejder også på at skabe vacciner mod sygdomme, der er af større bekymring i udviklingslandene: malaria og dengue er øverst på listen. I modsætning til markedet for influenzavacciner på 20 milliarder dollars holder sådanne vacciner dog et løfte, men de vil aldrig engang begynde at betale for sig selv, siger Scripps' Tom Edgington. Det er en lang vej til noget, der hjælper offentligheden og ændrer verden.