Da koronapandemien kom førte den til en global helsekrise. Viruset spredte seg som ild i tørt gress og det fantes ingen effektive medisiner mot sykdommen.
Men en massiv forskningsinnsats ble satt i gang for å bekjempe viruset.
Forskere utviklet antistoffer i rekordfart
I tillegg til arbeid med vaksiner, klarte forskere på rekordtid å utvikle såkalte monoklonale antistoffer.
Dette er en type proteiner som er laget for å gjenkjenne og deretter binde seg til et bestemt antigen, i dette tilfellet til koronaviruset. Ved å binde seg til det, hindrer antistoffene viruset i å bevege seg inn i kroppens celler.
De monoklonale antistoffene ble en livreddende behandling for mange pasienter.
– Monoklonale antistoffer var viktige under pandemien for å trygge pasienter som var ekstra utsatt, sier Jan Terje Andersen.
Han er professor ved Institutt for klinisk medisin ved UiO.
– Disse kan nemlig gis forebyggende eller like etter at infeksjonen er påvist, forteller han.
Virker ikke like godt på nye varianter av korona
Imidlertid har koronaviruset endret seg. Over tid har det mutert og nye varianter har tatt over.
Nå, tre år etter at de ble tatt i bruk, virker ikke disse monoklonale antistoffene like godt i behandlingen av covid-19 lenger.
– Vi ser et stort behov for å utvikle nye antistoffer, eller nye behandlinger, som er mer treffsikre mot alle variantene av koronaviruset, sier Andersen.
Det nye proteinet gir en sterkere beskyttelse mot alle variantene av viruset
Han og kolleger har derfor designet et protein som kan blokkere alle dominerende varianter av koronaviruset.
– Med dette proteinet kan vi hindre at koronaviruset kommer seg inn i cellene våre og lager flere kopier av seg selv. Da begrenses infeksjonen og viruset settes sjakkmatt, sier han, og fortsetter:
– Dette har potensiale til å lede frem til et nytt legemiddel som kan benyttes til å slå ned på viruset hos utsatte pasientgrupper.
Pasienter med et svekket immunsystem er ekstra utsatt for alvorlige infeksjoner
Har du et svekket immunsystem er du nemlig ekstra utsatt for alvorlige virusinfeksjoner fra for eksempel koronaviruset.
Med svekket immunsystem mener vi pasienter med immunsvikt som kan skyldes genetiske sykdommer. Det kan også være pasienter som har gjennomgått, eller går på medikamentell behandling ved kreftsykdom eller stamcelle- eller organtransplantasjon.
Pasienter med immunsvikt står i fare for å få alvorlige og vedvarende infeksjoner hvis de blir smittet.
– Disse pasientene har derfor behov for medisiner som blokkerer viruset. Enten i behandling av påvist infeksjon eller for forebyggende bruk, sier Andersen.
Proteinet har lang virkningstid
Det designede proteinet har potensiale til å gi beskyttelse mot alvorlig sykdom siden det kan blokkere de mange variantene av koronaviruset.
For da forskerne skulle designe proteinet, kunne de skreddersy egenskapene som det skulle ha.
– Proteinet vi har designet har den egenskapen at det har en lang virkningstid, forteller professoren.
– Det betyr at det vil forbli i kroppen over lengre tid og kan jakte på viruset i kroppen, forklarer han.
Det kan også gis sprøytefritt
En annen viktig egenskap er at det kan gis uten sprøyte. Vanligvis når du tar et legemiddel som er antistoff-basert så må du ta det på sykehus via en sprøyte i armen.
– Virus kommer inn i kroppen over slimhinnene. Vi har designet dette proteinet til å ha den egenskapen at det kan gis over slimhinnene, for eksempel ved bruk av nesespray eller inhalator, sier Andersen.
Det kan være en fordel å angripe der hvor infeksjonen faktisk treffer, ifølge professoren.
– Dette kan ha stor betydning for å slå ned på infeksjonen. Sammen med den lange virkningstiden vil det også påvirke hvor ofte og hvor mye av proteinet som gis til pasienten over tid, sier han.
Bioteknologiske metoder som verktøy
For å kunne designe et protein i eget laboratorium har forskerne kombinert bioteknologiske metoder med forsøk med ulike virusvarianter og mus. Disse musene er genetisk endret slik at de speiler biologien på en måte som er likt hos oss mennesker.
Proteinet de har designet består av deler av et protein vi alle har i kroppen vår, ACE2. Dette trenger koronaviruset for å komme seg inn i våre celler.
– Varianten av ACE2 som er benyttet er tilført noen endringer som gjør at det binder sterkere til virus enn hva som er naturlig. Dette er en fordel som gjør at virusvariantene kan blokkeres på en effektiv måte, forklarer Andersen.
Videre er ACE2-varianten koblet til et unikt bæremolekyl, såkalt super-albumin.
– Det er super-albumin som gir designerproteinet lang virkningstid i kroppen, i tillegg til evnen til å bli transport over slimhinnene hvis det gis for eksempel ved bruk av nesespray.
Proteinet må prøves ut i kliniske studier før det kan tas i bruk
For at det skreddersydde superproteinet skal kunne tas i bruk i behandling eller som forebyggende tiltak, må det prøves ut på pasienter i kliniske studier.
Før det kan skje må proteinet produseres i store mengder under strenge betingelser hvor forskerne må påse at det holder en høy kvalitet.
– Denne prosessen forutsetter store finansielle muskler som ikke eksisterer på den akademiske siden, sier forskeren, og fortsetter:
– Derfor er vi avhengig av at et selskap med nødvendig ekspertise griper muligheten. Det kan også skje i samarbeid med myndighetene for å avlaste risikoen med et slikt utviklingsløp.
Andersen presiserer at han er åpen for dialog med mulige samarbeidspartnere for å realisere potensialet i dette proteinet.
– De sårbare pasientene har et klart behov, avslutter han.
Om prosjektet
Prosjektet var ledet av professor Jan Terje Andersen ved Laboratoriet for adaptive immunitet og homeostase, del av Senter for presisjons-immunterapi (PRIMA), som er et senter for fremragende forskning finansiert av Norges Forskningsråd.
I tillegg, forutsatte prosjektet samarbeid med Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Folkehelseinstituttet, MRC Laboratory of Molecular Biology, Universitetet i Tartu samt Universitetet i Helsinki.
Studien var finansiert av Norges Forskningsråd og Helse Sør-Øst.
Referanse
Benjakul, S., Anthi, A. K., Kolderup, A., Vaysburd, M., Lode, H. E., ... and Andersen J. T. A pan-SARS-CoV-2 specific soluble ACE2-albumin fusion engineered for enhanced plasma half-life and needle-free mucosal delivery. PNAS NEXUS, 2023, doi: https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad403
Kontakt
Innovasjon ved UiO – ta kunnskap fra forskning i bruk
Veksthuset for verdiskaping har lavterskel-innovasjonstjenester for forskere og studenter ved UiO. Veksthuset har blant annet veiledning og såkornmidler for dem som vil ta forskningen videre til nye produkter og tjenester.