Nytt, unikt sätt att ta fram vaccin mot virus

Antigen är ett kroppsfrämmande ämne som framkallar en reaktion hos immunförsvaret. Exempel på sådana ämnen är bakterier och virus, men också vaccin vars syfte är att få kroppen att utveckla immunitet mot olika virusbaserade sjukdomar.

Framställningen av nya vacciner är en utmaning eftersom viktiga virala proteinbaserade antigener kan vara instabila eller enbart ge immunitet mot ett fåtal särskilda virusvarianter.

Grund för nya vacciner

Enligt Per-Olof Syrén, universitetslektor vid KTH, finns det ingen generell metod för att snabbt generera stabila och högeffektiva antigener och proteinbaserade läkemedel. Problemet är av största vikt att lösa, något som inte minst framgår av de globala effekter covid-19-pandemin fått för världen.

– I och med vårt forskningsarbete kan vi nu presenterar en unik sekvensbaserad metod för att generera så kallade Ancestral Scaffold Antigens (AnSAs). Detta möjliggör snabb design av antigener med ökad löslighet, stabilitet och korsreaktiva egenskaper, och som i sin tur kan ligga till grund för nya vacciner, säger Per-Olof Syrén.

Utbildar immunförsvaret

Han berättar att forskarnas nya metod bygger på att de lärt sig om det förflutna för att förstå framtiden. Den snabba utvecklingen som virus genomgår resulterar i muterade varianter med förändrade epitoper, den del av en antigen som en specifik antikropp (eller T-cellsreceptor) binder till. Detta gör att viruset kan undvika immunförsvaret, vilket är en flaskhals inom medicinen.

– I vår metod använder vi virus naturliga evolution som ett vapen för att bekämpa virusbaserade sjukdomar. Specifikt nyttjar vi den tillgängliga sekvensinformationen för en hel virusfamilj för att rekonstruera tidigare evolutionära tillstånd för viktiga antigener med hjälp av avancerad bioinformatik.

Enligt forskarna innehåller dessa "evolutionära ögonblicksbilder" - eller "fossila antigener" som de kallar AnSA - många viktiga mutationer som är gemensamma för alla nuvarande varianter av viruset. AnSA kan alltså potentiellt lära immunförsvaret att känna igen alla versioner av ett virus, inklusive framtida varianter som inte ens existerar ännu. 

– Vi visar hur AnSAs kan generera korsreaktiva antikroppar i så kallade organoidmodeller av tonsiller, vilket stärker vår hypotes.

Per-Olof Syrén tänker att vaccin som bygger på forskarnas nya metod skulle kunna finnas på marknaden om fem år. Forskningen har delvis skett inom ramen för Scilifelab, och arbetet har varit ett samarbete mellan KTH (Per Olof Syréns forskargrupp, Juni Andréll) och KI (professor Qiang Pan-Hammarström) med David Hueting och Karen Schriever som första författare.

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Per-Olof Syrén på 08 - 790 65 08 eller per-olof.syren@biotech.kth.se.

Publicering

"Design, structure and plasma binding of ancestral β-CoV scaffold antigens", Nature Communications, DOI: doi.org/10.1038/s41467-023-42200-x