211service.com
Mot ett universellt influensavaccin
De första doserna av vaccin mot H1N1-influensa (svininfluensa) kommer att skickas till sjukhus runt om i landet inom de närmaste veckorna – sju månader efter att virusstammen först identifierades. Dessa vaccindoser kommer att använda antingen inaktiverade eller försvagade levande virus för att framkalla immunitet – ett tillvägagångssätt som kan misslyckas om något av de levande virusen är tillräckligt starkt för att replikera, eller om de inaktiverade virusen har dödats bortom all immunförsvar.
Ett biomedicinföretag arbetar för att helt revolutionera hur vacciner produceras och appliceras. Som Inovio vd Joseph Kim kommer att beskriva vid konferensen EmTech@MIT 2009 på onsdagen att gruppen utvecklar en vaccination som en dag skulle kunna skydda mot alla influensastammar samtidigt – inklusive fågel- och svininfluensan – i ett skott. De första mänskliga försöken kommer att börja nästa år.
Influensaviruset lyckas tillfälligt undgå vårt immunförsvar år efter år eftersom det muterar så snabbt. För att bekämpa de mest virulenta stammarna när de dyker upp måste forskarna byta vaccin varje år. Idag odlas de flesta influensavacciner i kycklingägg, en process som tar sex månader eller mer, och de skyddar bara mot ett fåtal influensastammar – beroende på vad experterna tror kommer att cirkulera under nästa influensasäsong.
Inovio hoppas kunna byta ut denna mödosamma process mot en som involverar ett DNA-baserat vaccin. Med detta tillvägagångssätt konstrueras små bitar av DNA som finns i varje mänskligt influensavirus för att tas upp av celler, vilket får cellerna att producera antikroppar mot olika stammar av virala inkräktare för att samla rätt immunsvar.
Vi kände att det var dags för en förändring. Att behöva gissa vilka påfrestningar man ska skydda samhället mot inför den kommande hösten är ett väldigt föråldrat system, med mycket litet utrymme för fel, säger Kim, som också är 2002 TR35 Young Innovator. Vi accepterar inte det för något annat vaccinprotokoll. Du byter inte vaccinet mot mässling-påssjuka-röda hund varje år.
DNA-vacciner kan snabbt modifieras, är billiga att tillverka och har mycket längre hållbarhet än traditionella vacciner. Men de lider av en stor nackdel: typiska injektioner resulterar i att mycket lite DNA tas upp av celler. Inovio arbetar med det problemet genom att kombinera vacciner med en teknik som kallas elektroporation, som ger en liten elektrisk stöt direkt efter injektionen. Chocken stör tillfälligt cellmembranen och ökar DNA-upptaget.
För att skapa DNA-vaccinerna använder Inovio en plattform som kallas SynCon – en förkortning för syntetisk konstruktion. Med hjälp av genetiska data och komplexa algoritmer har företaget utvecklat en process för att designa konsensusgener – syntetiska sådana som liknar komponenter från en mängd olika virus, vilket framkallar ett immunsvar som är tillräckligt brett för att bekämpa olika stammar av samma sjukdom. Inovios system identifierar aminosyrorna som oftast finns i varje position av några av virusets viktigaste gener, och binder sedan ihop dessa för att skapa ett antigen som inducerar immunitet mot ett virus med någon av dessa gener.
För mig är det ett fantastiskt framsteg, säger Tom Edgington , en immunolog och professor emeritus vid Scripps Research Institute i San Diego. Med DNA-vacciner är det inget problem att ha en levande partikel där någonstans. Du kan göra mycket stora mängder DNA och behålla det i flera år, och du behöver inte infektera en halv miljon ägg varje år.
H:t i H1N1 står för hemagglutinin, virusets yttre protein och ett som mänskliga immunsystem svarar på. Det finns 15 kända versioner av proteinet, varav endast fem är specifika för mänskliga sjukdomar. Så genom att rikta in sig på dessa hemagglutininproteiner borde Inovios system, åtminstone i teorin, vara effektivt inte bara för säsongsinfluensa, utan även för fågelinfluensa (H5N1) och svin (H1N1). Det finns inget magiskt med svin H1N1 kontra säsongsinfluensa, säger Kim. Det är bara en avvikelse från vad din kropp har utsatts för, och ser tillräckligt annorlunda ut för immunsystemet för att undvika det.
I djurförsök verkar det verkligen vara så. Företaget har testat H1-komponenten i vaccinet på möss infekterade med den virulenta, epidemiorsakande versionen av H1N1-viruset från 1918. Vaccinet förhindrade alla synliga symtom hos inokulerade möss, medan varenda en av de icke-vaccinerade mössen dog.
Naturligtvis kan det vara svårt att använda något så nytt som ett elektroporationsvaccin i utbredd användning, särskilt eftersom det kräver sin egen teknologi, som för närvarande är dyr. Om du måste göra elektroporering kan det potentiellt vara en svår sak att implementera, säkert svårare än att spraya något i näsan på någon, säger Greg Polen , chef för Mayo Clinic's Vaccine Research Group, i Rochester, MN. (Så här administreras levande, försvagat virus influensavaccin för närvarande; inaktiverade virusvacciner ges med den klassiska nålen och sprutan.)
När det gäller själva vaccinet är de flesta experterna överens. Idén är mycket bra, behovet är stort, och alla företag som skulle göra ett inhopp i det här skulle definitivt vara en vinnare, säger virologen Peter Palese , chef för mikrobiologiavdelningen vid Mount Sinai School of Medicine, i New York City. Men även om företagets djurstudier är en förbättring jämfört med tidigare DNA-vaccinationsresultat, noterar han att beviset för puddingen kommer att ligga i försök på människor.
Inovio har testat sina H1- och H5-komponenter på djur, och gruppen hoppas kunna starta försök med H5-komponenten på människor i början av 2010. H1-tester, tror de, ligger bara en kort bit efter. Vi tror att det sannolikt skulle ta två skott, med en månads mellanrum, och sedan en booster vart femte år, säger Kim.
Inovio begränsar sig inte heller till influensa. Man har ett HIV-vaccin under utveckling och arbetar också för att skapa vacciner för sjukdomar som är av större oro i utvecklingsländer: malaria och denguefeber är överst på listan. I motsats till marknaden för influensavaccin på 20 miljarder dollar håller sådana vacciner dock lovande men kommer aldrig ens att börja betala för sig själva, säger Tom Edgington från Scripps. Det är en lång väg till något som hjälper allmänheten och förändrar världen.