Innovasjon: Hva er vaccibodies?

Det norske bioteknologiselskapet Vaccibody går så det griner. Hva driver de med?

Gruppefoto.

Deler av gjengen i Vaccibody AS, med vitenskapelig direktør Agnete Fredriksen i midten.  Foto: Ingar Næss.

Selskapet Vaccibody ble etablert av forskere ved UiO i 2007. De utvikler vaksiner og halte nylig i land den største avtalen noensinne innen bioteknologi i Norge. Men hva er den store ideen? Hva i all verden er vaccibodies? 

Vaccibodies er en helt ny type vaksiner. De er satt sammen på en spesiell måte, og kan tilpasses mange forskjellige infeksjoner, og faktisk kreftbehandling.

Vaksiner trigger en immunrespons

Klassiske vaksiner er en narreinfeksjon, en porsjon narrevirus eller narrebakterier. De skal aktivere immunsystemet slik de ekte virusene eller bakteriene ville gjort, men uten at vi blir syke. Etter det står immunsystemet parat dersom inntrengerne vi er vaksinert mot dukker opp. Et immunsystem som er forberedt tar raskt knekken på bakterier og virus, ofte så rask at vi ikke rekker å bli syke.

Det er mindre kjent at vaksiner også kan brukes i behandling. Da er vaksinenes rolle å dra i gang immunresponser som har stoppet opp. Dette skjer for eksempel i de fleste kreftsykdommer, der kreftcellene får vokse i fred fordi immunsystemet er spilt ut over sidelinjen. Da kan vaksiner hjelpe immunforsvaret tilbake på banen. 

Hvordan skape en best mulig immunrespons?

Både vaksiner som skal forebygge og vaksiner som skal brukes i behandling skal aktivere en immunrespons. De skal skape et immunsvar mot utvalgte bøller som kommer utenfra, eller viltvoksende bøller som har oppstått fra egne celler.

Men hvordan lokke i gang en mest mulig effektiv immunrespons? Hvilke vaksinetriks fungerer best? Det er her Vaccibody kommer med noe nytt. 

Vaccibodies består av tre deler 

Vaccibodies er modifiserte molekyler der forskerne kombinerer det beste fra flere verdener. De består av tre hoveddeler (figur 1).

Skisse av en vaccibody.
Figur 1. Et vaccibodyprotein. Her er den målstyrende enheten vist i turkis, bølleenheten i lilla og dimeriseringsenheten i gult. På grunn av dimeriseringen har hvert vaccibodyprotein to kopier av hver enhet.

Bøllen, en bit av det vi vi vaksinere mot

I den ene enden av et vaccibody finner du det det skal vaksineres mot (lilla i figuren). En bit av en bakterie, en del av et virus eller noe fra en kreftcelle. Det er denne bøllebiten immunsystemet skal reagere på, reise en immunrespons mot og deretter huske.

Målstyrende enhet

I den andre enden av et vaccibody finner du det som kalles en målstyrende enhet. Dette er en slags adresselapp som sørger for at det hele blir sendt til rett mottaker i immunsystemet.

Dimeriseringsenhet

Midt i vaccibodymolekylet finner vi en dimeriseringsenhet. Den sørger for at hvert vaccibodymolekyl består av to like enheter. Hvert molekyl har altså to biter av bøllen og to biter av den målstyrende enheten.

Denne enheten øker både stabiliteten og effektiviteten til vaccibodymolekylet.

To viktige nøkler til suksess

Målstyring er essensielt for effektiviteten

Den målstyrende enheten gjenkjenner og binder seg til immunceller. Det gjør at immunsystemet fort oppdager bøllen som følger med i samme molekyl. Med vaccibodies kan man vaksinere med mindre vaksinestoff enn normalt, og det skapes en god respons allerede etter 1. vaksinedose.

Forskerne kan velge hvilke immunceller vaccibodyvaksinene skal komme frem til og hvilke av overflateproteinene på de valgte immuncellen som skal brukes. Ikke alle immunresponser er like, og på denne måten kan forskerne påvirke hvilke av immuncellene som aktiveres og hvordan de aktiveres. På den måten kan de påvirke immunresponsen i ønsket retning.

DNA vaksinering gir fordeler

Når du blir vaksinert med vaccibodies er det ikke proteiner som blir injisert. I stedet injiseres du med en liten selvstendig sirkulær bit DNA. Dette DNAet inneholder oppskriften på vaccibodyproteinet.  Mer om hvordan cellene i kroppen bruker denne oppskriften finner du i neste avsnitt. 

Nå som koronaviruset herjer er det mye snakk om RNA-vaksiner. DNA- og RNA-vaksiner er nært beslektet, og har den store fordelen at de kan produseres raskt og endres raskt. Forskerne kan da raskt gjøre forandringer i dem ved behov, som for eksempel om nye virusmutasjoner. De kan og utvikle persontilpassede varianter.

Men når det kommer til holdbarhet er det forskjeller. DNA er mye mer stabilt enn RNA. De krever ikke lagring på -70, og blir dermed lettere å distribuere over hele verden.

Med disse fordelene er det ikke rart DNA-vaksiner har blitt forsket på i noen tiår. Hittil har de ikke utløst gode nok immunresponser til å gi beskyttelse mot sykdom, men med den målstyrende enheten til Vaccibodies kan dette problemet være løst.   

Hva skjer med vaccibodies i kroppen?

Tegning av vaccibody-DNA som intruduseres i hud. Hudcellene produserer så vaccibodyproteiner.
Figur 2. Fra DNA til protein. Sirklene med DNA sendes inn til celler i hud eller muskler. Cellene plukker opp DNAet, oppdager oppskriften og begynner å produsere vaccibodies. Figuren viser også noen lokale immunceller som de ferdige vaccibodyproteinene fester seg til.

Vaccibody-DNA blir introdusert i hud eller muskel. Der blir de små DNA-sirklene tatt opp av nærliggende hud/muskelceller. Cellene bruker DNAet som oppskrift og begynner å produsere vaccibodyproteiner (figur 2). 

Ferdige vaccibodyproteiner strømmer ut av cellene, og på grunn av den målstyrende merkelappen fester de seg til immunceller. 

Det er ikke tilfeldig hvilke immunceller de setter seg på. Merkelappen er nøye utvalgt så de kommer til celler kalt antigen presenterende celler (APC). Disse cellene behandler vaccibodyproteinene slik de behandler alle bøller og slamper, og så er sirkuset i gang (figur 3). Siden vaccibodymolekylet har med seg en bølle (mørk lilla i figuren) får vi en immunrespons mot den. Innen kort tid er store deler av immunsystemet på alerten.

Bildet kan inneholde: organisme, skrift, lykkelig, sirkel, mønster.
Figur 3. Etter at vaccibodyproteinene har festet seg på den første immuncellen blir den ivirig, og den sørger for at en større immunrespons blir aktivert. Cellene som nå kommer på banen er krigere av forskjellige slag. Her ser vi T celler som infiltrerer en kreftsvulst og dreper kreftceller.

For en behandlende vaksine er det nå det viktige skjer. Selv et immunsystem som er lurt trill rundt av kreftcellene får en mulighet til å komme på sporet igjen om det får riktig hjelp.  

Hvis det er en klassisk forebyggende vaksine er det bare å vente. Etter hvert vil responsen roe seg igjen, men immunsystemet glemmer ikke. På samme måte som det husker vannkopper, slik at man bare får det en gang, vil immunsystemet nå huske hvilken bølle som fulgte med vaccibodien. Neste gang samme bølle dukker opp blir han stoppet.

Selve DNA-sirkelen du ble injisert med brytes relativt raskt ned, og produksjonen av vaccibodies stopper opp. Men da har immunsystemet allerede blitt satt sving.

Resultater med vaccibodies mot kreft

Mest erfaring med vaccibodies har vi innen kreftbehandling. Der har de vært i klinisk utprøving siden 2015.  Normalt vil immunsystemet gjenkjenne kreftceller og fjerne dem før de blir mange. Men av og til blir immunforsvaret lurt trill rundt av kreftcellene. Med immunsystemet spilt over sidelinjen får kreftcellene vokse i fred og ro. 

Hva skal til for å få skikk på en immunrespons som ikke lenger fungerer? Kan en injeksjon med vaccibodies få immunsystemet tilbake på banen?

De første studiene med vaccibodies ble gjort på forstadier til livmorhalskreft, det vil si på personer med alvorlige celleforandringer i livmorhalsen. Slike forstadier behandles vanligvis kirurgisk, der områdene med celleforandringer, også kalt lesjoner, blir fjernet. Kan vaccibodies gjøre denne kirurgien unødvendig? 

Celleforandringene hos personene i studien skyldtes et virus kalt humant papilloma virus 16 (HPV16). Det var derfor interessant å se om vaccibodies kunne vekke en immunrespons mot dette viruset. 

Forsøkene viste at nettopp dette skjedde. De fikk aktivert immunceller som gjenkjente HPV viruset. Forskerne så også at størrelsen på lesjonene ble mindre, og de så at det var en sammenheng. De samme personene som hadde gode immunresponser fikk også mindre lesjoner. Noen pasienter kvittet seg faktisk helt med viruset. 

Etter disse første studiene har bruksområdet for vaccibodies økt. De testes nå på personer med livmorhalskreft, ikke bare forstadier. Og de testes på føflekkreft, lungekreft, blærekreft, nyrekreft og kreft i hode og hals. Mange av disse er det som kalles presisjonsmedisin, eller persontilpasset medisin.

Persontilpasset kreftbehandling

Vaccibodies kan også gjøre kreftbehandlingen tilpasset hver enkelt pasient, med akkurat de mutasjoner han/hun har i kreftcellene sine og med akkurat det immunsystemet (HLA) vedkommende har.

Dette er en av de store fordelene med DNA vaksiner. De kan produseres raskt, endres raskt, og tilpasses enkeltpersoner.

Også her har de fått gode resultater. Den målstyrende enheten som fungerte så bra i forsøkene over har også her vist seg å være en vinner. Større deler av immunsystemet settes i sving enn ellers. 

Det er denne persontilpassede kreftbehandlingen som er tema i en gullkantet avtale Vaccibody AS nylig inngikk med Genentech (del av den sveitsiske legemiddelgiganten Roche).

Vaccibodies mot korona

Skisse av vaccibody, der bølleenheten er et protein fra koronaviruset.
Figur 4. Vaccibody som koronavaksine. I koronavaksinen er bølleenheten hentet fra koronaviruset, og er vist i rødt. Da er det den som fraktes til immunceller og trigger en respons, og de aktiverte immuncellene kan gjenkjenne koronaviruset. Hvis det ekte viruset kommer.

I disse dager er hele verden snudd på hodet av et koronavirus, og vaksiner får mye oppmerksomhet. Vi har noen vaksiner, men vi vet foreløpig ikke om de beskytter mot smittespredning, hvor langvarig beskyttelse de gir eller om de gir flokkimmunitet. Det er derfor mange som jobber med andregenerasjons koronavaksiner.

Ikke overraskende er vaccibody-forskerne på ballen (figur 4). De har lovende resultater i mus som viser at vaccibodies trigger immunforsvaret og gir rask, langvarig, bred og riktig respons. De er ikke testet på mennesker ennå.

Vaccibodies har noen fordeler sammenlignet med RNA-vaksinene som nå er tatt i bruk. Målstyringen gjør dem så effektive at bare en dose kan være nok, og den gjør at vaccibodies lettere kan aktivere immunsystemets mange armer. I tillegg er DNA er mye mer stabilt enn RNA, og DNA-vaksiner kan derfor lettere transporteres ut til alle verdens kriker og kroker. Gitt tidligere erfaringer med forskjellige DNA-vaksiner er det ingen grunn til å forvente alvorlige bivirkninger. 

 

Fakta om Vaccibody AS
  • Vaccibody AS ble grunnlagt av Agnete Fredriksen, Bjarne Bogen og Inger Sandlie i 2007. Agnete Fredriksen er i dag vitenskapelig direktør i selskapet.
  • Vaccibody AS holder til på forskningsparken i Oslo. De har 57 ansatte (januar 2021), men vokser raskt.
  • Selskapet ble notert på Oslo Børs i oktober 2020 og har en markedsverdi på om lag 20 milliarder.
  • Samtidig kunngjorde at de hadde inngått en avtale med Genentech. Avtalen innebærer at Vaccibody vil motta opptil 715 millioner dollar – om lag 6,7 milliarder kroner.
  • HjemmesideFirmaets logo.


Aktuelle nyhetssaker

Andre blogginnlegg om lignende tema

Abonner på varsling av nye blogginnlegg

Emneord: vaksiner, DNA, HPV, kreft, livmorhalskreft, immunforsvaret, korona Av Elin Lunde
Publisert 23. feb. 2021 10:07 - Sist endret 11. okt. 2021 13:46
Lege undersøker et barns tunge

Medisinbloggen

En fagblogg fra Det medisinske fakultet, UiO.

Har du tips til temaer på bloggen? Send e-post til medisinbloggen@medisin.uio.no

Ønsker du beskjed når det kommer nye innlegg?
Abonner på oppdatering her