«Vi balanserer på en knivsegg»: Kappløpet mot en corona-vaksine

Mikroskopbilde av viruset som forårsaker Covid-19. NTB Scanpix/AP
Mikroskopbilde av viruset som forårsaker Covid-19. NTB Scanpix/AP

Verden rundt jobber mer enn 40 forskergrupper med å fremstille en vaksine for Covid-19. Dette er historien om en lege på sitt livs viktigste oppdrag.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Det lille selskapet DIOSynVax er ett av selskapene som deltar i kappløpet om å utvikle en vaksine mot coronaviruset. Det var den canadiske patologen Jonathan Heeny som startet det lille selskapet. Under mer normale omstendigheter ville jeg møtt Heeney på hans kontor, i et herskapelig rødt mursteinsbygg i Cambridge. Jeg ville ha møtt hans team og hans «Aria III cytometer», som ser ut som den kan lage en sterk romfarts-espresso, men faktisk bruker sine fire lasere til å dele celler markert med fluoriserende fargestoffer mens de flyter gjennom maskinen med 10.000 celler per sekund.

Jeg ville ha forsøkt å komme meg inn i laboratoriet merket kontrollnivå 3, det nest høyeste nivået i biosikkerhet, der Heeneys biologer gransker patogener som Vestnilfeber eller tuberkolose-bakterien.

Disse ville vært så dødbringende om de slapp ut at laboratoriet er nærmest hermetisk forseglet. Vegger, gulv og tak er forseglet og forseglet igjen. Stålplatene i veggene må ifølge myndighetenes forskrifter være «av samme type som brukes i kjernekraftindustrien», og det må konstant strømme luft inn hvis døren åpnes, for å hindre bakteriene i å sive ut. Jeg ville til og med ha sett vaksinekandidatene til corona; prøver med klar væske i reagensrør.

Men Heeney ville ikke løpe den risikoen. Forståelig nok ville han ikke at noen skulle bringe Covid-19 inn i laboratoriet og smitte de ansatte.

– Det er allerede en utfordring, for når de drar hjem til familiene sine hver dag vet man ikke hvem de passerer på bussen eller toget, sa han da jeg snakket med ham første gang forrige uke. Da vurderte han å selv-isolere seg. En kollega ved universitetet hadde tilbudt ham et rom, så han kunne reise frem og tilbake mellom laboratoriet og sengen, og møte så få mennesker som mulig.

– Jeg har ikke tid til å bli syk, sa Heeney. Han driver selskapet sitt fra Cambridgeuniversitetets institutt for veterinærmedisin, der han er professor. Han befinner seg bare 12 minutter fra mitt hjem med sykkel, men vi gjennomførte en videokonferanse på Zoom.

SE VIDEO: ABC forklarer: Hva er et virus – og hvordan skiller det nye coronaviruset seg ut?

Vil ramme hele virusfamilier

Siden 2016 har Heeney fininnstilt et sett metoder, en såkalt plattform i vaksine-terminologi, som kan brukes til å lage vaksiner som ødelegger hele familier av virus. I fjor fikk han et stipend verdt 2 millioner dollar fra Gates Foundation, for å finansiere forskning på en universell influensavaksine, som skal hjelpe mot ethvert influensavirus.

– Det er moren til alle utfordringer, den hellige gralen, sier han.

I januar holdt han øye med en ny sykdom som rammet det østlige Kina. Etter to uker, da kinesiske forskere offentliggjorde coronavirusets gensekvens, forteller Heeney at hans team besluttet seg for å gjøre med dette det samme som de gjorde med influensa.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

Koronapandemien og oppfordringen fra helsemyndighetene om å holde seg hjemme setter et spesielt og stille preg på hovedstade. Torsdag den 26. mars kl 15 var det så og si folketomt i Oslos gater. Her fra Jernbanetorvet. Foto: Heiko Junge / NTB scanpix
Koronapandemien og oppfordringen fra helsemyndighetene om å holde seg hjemme setter et spesielt og stille preg på hovedstade. Torsdag den 26. mars kl 15 var det så og si folketomt i Oslos gater. Her fra Jernbanetorvet. Foto: Heiko Junge / NTB scanpix

Et kappløp

Å slå Covid-19 vil kreve mer enn vaksiner; det vil kreve karantene, sosial avstand, antivirale og andre medisiner, og pleie av de syke.

Drømmen om en vaksine har blitt nærmest irrasjonelt tiltrekkende. Coronaviruset hadde god timing med tanke på den genteknologiske utviklingen – der fremskrittene fra det siste halve tiåret har gjort det mulig for vaksineprosjekter å igangsettes så snart et virus er analysert. Disse moderne vaksinene bruker ikke en svekket form av viruset til å bygge immunitet, slik alle vaksiner en gang gjorde. Snarere inneholder de korte kopier av deler av virusets genetiske kode, dets DNA eller RNA, som kan frembringe fragmenter av viruset i våre kropper.

Dermed og for første gang har forskerne vært i stand til å produsere kanidatvaksiner bare uker inn i epidemien. Akkurat nå finnes det minst 43 Covid-19-vaksiner under utvikling verden rundt. I Brisbane og Hong Kong, USA og Storbritannia, i laboratoriene til universiteter og bedrifter. De fleste av disse er DNA eller RNA-vaksiner. En av dem ble laget på 63 dager av et amerikansk bioteknologisk selskap kalt Moderna. Testing av denne på mennesker begynte 16. mars, da den ble injiserte i 45 friske, voksne frivillige i Seattle. Det var en verdensrekord, sier Anthony Fauci, legen som leder Det amerikanske nasjonale instituttet for allergi og smittsomme sykdommer.

– Ingenting har tidligere skjedd så raskt.

Les også: – Håper på corona-vaksine innen ett år

Taggete virus

Coronavirus har navn etter corona (kronen) av overflateproteiner (de ytre prikkene) som brukes til å trenge inn i vertscellene. Frem til dette århundret var det å utvikle vaksiner selv for godt kjente patogener som polioviruset, få det gjennom tester og bringe det til markedet en prosess som kunne ta 10-20 år. Det første av disse tre stadiene går nå oppsiktsvekkende fort. En forsker ved et selskap, Inovio Pharmaceuticals, sier til New Scientist at hennes team hadde en foreløpig modell av en Covid-19-vaksine etter bare tre timers arbeid.

Denne revolusjonen, muligheten til å lage en bitteliten del av et allerede lite virus, uten å håndtere en virusprøve i det hele tatt, kan virke gudelignende. Men de neste to fasene, test på mennesker og produksjon for videre bruk, går fortsatt dødelig sakte. Dette er særlig fordi de nyeste typene vaksiner, DNA eller RNA-vaksiner, hittil aldri har blitt lisensiert for bruk på mennesker. Utenfor laboratoriet er effekten helt udokumentert. Med Covid-19 er både smittestoffet og vaksinen så nye at det er umulig å vite hva testene på mennesker vil vise, eller hvor lang tid de vil ta. Alle forskere og politikere jeg snakket med sier vi vil være heldige om vi har en brukbar vaksine i løpet av 12-18 måneder.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

Helsepersonell ved universitetssykehuset i Dresden tar imot en italiensk pasient 26. mars 2020. NTB Scanpix/AFP.
Helsepersonell ved universitetssykehuset i Dresden tar imot en italiensk pasient 26. mars 2020. NTB Scanpix/AFP.

Sykdom X

Hvis DNA eller RNA-vaksiner mot Covid-19 noen gang blir godkjent vil det være et vannskille, ikke bare fordi det vil oppfylle løftet fra denne teknologien, men også fordi teknologien vil styrke oss mot fremtidige pandemier. De siste årene har epidemiologer, risikoanalytikere og politikere gjort en felles innsats for å skjerpe forskningen og nytenke den industrielle produksjonsmetoden for vaksiner, nettopp for å forberede seg på den hypotetiske katastrofen de kaller Sykdom X. Dette er en ukjent sykdom som oppstår plutselig i vår art og raser gjennom den med alvorlige følger. Covid-19 er første Sykdom X siden begrepet ble til, men vil ikke bli den siste. Klimaet blir varmere, vi hogger ned skogene, befolkningen øker og våre ferdigheter innen biologisk krigføring forbedres. Sannsynligheten for at vi vil møte flere og flere Sykdom X-er øker. Vi vil trenge alle vaksinene vi kan lage.

Heeney tilbrakte deler av vinterferien med venner i Canada da han først leste om utbruddet i Kina.

– Jeg er forsker. Jeg klarer ikke la være å følge med på denne typen nyheter, selv når jeg er på ferie, sier han.

Den gang lot det til at en versjon av influensa eller lungebetennelse ville forbli i Wuhan-provinsen. Få dager inn i det nye året ble det tydelig at denne sykdommen var på reisefot, og da Heeney kom tilbake til sine medarbeidere i Cambridge var det klart hva slags patogen det dreide seg om.

– Vi tenkte: Ok, det er et coronavirus. Dette kommer til å bli tøft.

Video: Her får amerikanske Jennifer sin første sprøyte mot coronaviruset (saken fortsetter under)

Gransket smittede geparder

Første gang Heeney møtte coronavirus var i 1988, som HIV-forsker ved De nasjonale helseinstituttene i USA. Heeney var opprinnelig veterinær, så sjefen hans ba ham granske en rekke coronavirus-tilfeller i en uvanlig gruppe pasienter: en flokk geparder.

"Fuck Corona"-skilt over inngangen til den stengte Bar Loose i sentrum av Helsinki 27. mars. NTB Scanpix/AFP.
"Fuck Corona"-skilt over inngangen til den stengte Bar Loose i sentrum av Helsinki 27. mars. NTB Scanpix/AFP.

– En samler i Oregon forsøkte å bevare arten ved å avle dem i et reservat, sier Heeney.

Gepardene gikk ned i vekt, tannkjøttet hovnet opp og de fikk problemer med lever- og nyre-funksjonen. De vandret syke omkring i parken. Senere fant Heeney at coronaviruset var overført fra en huskatt. De neste par tiårene forble Heeney HIV-forsker. Han jobbet ikke mye med dyrevirus igjen før i 2007, da han kom til Cambridge for å studere sykdommer som smittet fra dyr til mennesker, og utvikle vaksiner for disse.

Selv de mest avanserte vaksinene fungerer ut fra samme premiss som de tidligste formene for immunisering, da bomullsbiter med puss fra kopper ble satt opp i neseborene til friske barn i Kina i det 16-ende århundret. Prinsippet med vaksinen er fremdeles å bløffe kroppen: å slippe inn svekkede patogener, eller bare biter av dem, som ikke er til skade men fører til at antistoffer dannes og fører til varig immunitet. Metoden har blitt mer avanserte, men er fortsatt avhengig av kroppens egne forsvarsverker. Menneskeheten har ikke utviklet noe immunforsvar som er mer effektivt enn det som har vært inni oss i flere hundre tusen år.

Nye metoder

Den nyeste typen vaksiner, som Heeney jobber med, inneholder genetisk materiale som DNA eller RNA. Dette er den typen som hittil ikke har blitt godkjent for bruk. De kan utvikles raskt, og de trimmer immunsystemet på en annen måte enn de tidligere vaksinene. De eldste formene for vaksiner innebærer å gi personen en dose inaktivt eller svekket patogen. For størsteparten av forrige århundret var det å finne disse en strevsom oppgave. I flere tiår ville forskerne svekke styrken til viruset ved å dyrke dem i menneskeceller i laboratoriet i lav temperatur. Når viruset var tilstrekkelig svekket var det trygt å sende dem inn i menneskekroppen i form av en vaksine. En prøve lungeceller fra et abortert foster i Sverige, multiplisert igjen og igjen i laboratoriekulturer i USA, bidro til å vaksinere 300 millioner mennesker mot røde hunder, rabies, kusma og en rekke andre sykdommer.

På 1980-tallet lærte forskerne seg å masseprodusere under-enheter av et virus, der hvert fragment består av proteiner og sukker. Dette kan være et toksin eller bare del av virusets skall. Bare én gjenkjennbar bit av patogenet kan være nok til å utløse immunrespons når de tilføres kroppen. Disse molekylære fragmentene kalles antigener, fordi de frembringer antistoffene som rammer dem. Tross det teknologiske fremskrittet måtte alle disse antigenene fremdeles dyrkes frem i laboratorier og fabrikker.

Det var ikke før i dette århundret at det virkelige spranget skjedde, og drev forskerne i retning DNA og RNA-vaksiner av typen Heeney og andre utvikler. Så snart datamaskiner ble kraftige nok til å raskt og billig analysere den genetiske koden til et patogen var forskerne i stand til å lett gjenskape fragmenter av dets gener, som siden kunne tilføres menneskekroppen. Disse fragmentene, som bruker våre egne celler som miniatyrfabrikker, kan produsere sine antigener i oss. Så snart gensekvensen til et smittestoff er kjent kan forskerne begynne å utvikle en vaksine.

Les også: Falske nyheter om Covid-19: Disse helserådene mot Covid-19 bør du ikke følge

Postet genomet på nett

Det er dette som skjedde med Covid-19. På den siste dagen i 2019 rapporterte helsemyndighetene i Wuhan om den merkelige formen for lungebetennelse til Verdens helseorganisasjon. Ved midten av januar postet kinesiske forskere det komplette, maskinlesbare genomet til Covid-19-viruset på nett; samtlige 29.903 nukleobaser som utgjør dets RNA - ribonukleinstyre, dets genmateriale.

For forskere verden rundt var dette som skuddet fra en startpistol. Ved å studere det offentliggjorte genomet kunne de finne ut hvilke sett av gener som lager bestemte proteiner i Covid-19-viruset. For eksempel S-proteinet som skaper «taggene» utenpå viruset, eller det fosfor-ladde proteinet i veggene til en indre kapsel, som inneholder RNA-et.

Kort tid etter at coronavirusets sekvens ble offentliggjort satte Heeneys team i gang. Det sentrale spørsmålet i deres forskning er hvilke antigener - hvilke deler av viruset - kan man finne som ligner hverandre på tvers av flere coronavirus? Om forskerne finner disse og, ved å sette dem inn i vaksiner, lærer immunsystemene våre til å gjenkjenne dem, vil vi ha gitt oss selv en måte å møte flere former for coronavirus-sykdommer, inkludert Covid-19. Protein-«taggene» som står ut fra alle disse virusene og gir dem utseendet til en frynsete krone, er gode eksempler på slike antigener. Hvert coronavirus bruker disse taggene til å invadere menneskeceller. Når våre immunsystem skaper antistoffer som reaksjon på en vaksine med antigener av denne typen vil de ikke bare ha en måte å identifisere coronavirus, men også et beskyttende angrep mot dem.

Det første Heeneys team gjorde var å sammenligne gensekvensen til Covid-19-viruset med andre former av coronavirus, for å finne ut hvilke strukturelle likheter de kunne bruke som antigener. Tilnærmingen får meg til å tenke på kapteinen til en middelalderhær, som har skaffet seg plantegningen av slottene han planlegger å angripe og nå studerer dem for å se om de alle har de samme svake vindebroene, så han kan beordre en enkelt stridsmaskin til å slå dem alle ut.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

Bilde tatt med elektronmikroskop viser SARS-CoV-2, viruset som forårsaker Covid-19, mens viruspartiklene bryter frem på overflaten av celler dyrket frem i et laboratorium. Viruset har sitt navn fra taggene på den ytterste delen av viruset. NTB Scanpix/AFP.
Bilde tatt med elektronmikroskop viser SARS-CoV-2, viruset som forårsaker Covid-19, mens viruspartiklene bryter frem på overflaten av celler dyrket frem i et laboratorium. Viruset har sitt navn fra taggene på den ytterste delen av viruset. NTB Scanpix/AFP.

Bygde syntetisk DNA

Når forskerne i løpet av få dager hadde valgt ut sine antigener - det taggete proteinet, men også andre - så biologene i Heeneys laboratorium etter slike «plantegninger»: genene som får viruset til å bygge hvert av disse antigenene. Disse ligger i gensekvensen til coronavirusene: en del av den genetiske koden som inneholder informasjonen om å lage tagg-proteinet, en annen del for et annet antigen, og så videre. I slutten av januar sendte laboratoriet disse delene av koden digitalt til en bedrift i Tyskland, som bygget dem ut til syntetiske gener, kunstig skapt men ellers bestående av de samme proteinene, sukkeret og andre materialer som i vårt eget DNA.

Disse små delene av DNA ble sendt tilbake til Cambridge i ampuller med fargeløs væske. Ved eventuelle forsøk på mennesker vil dette DNAet bli injisert i kroppen for å gjøre det den er ment for: å bygge antigener som kan sette immunforsvaret i sving. Dette er omstendelig arbeid, men med moderne datamaskiner kan det gå forbløffende fort. I løpet av første uke i februar var forskerne i ferd med å gjøre forsøk på mus.

I løpet av alt dette var det ingen i Heeneys team som hadde direkte kontakt med selve coronaviruset. Faktisk, frem til det syntetiske DNAet kom fra Tyskland, foregikk mesteparten av arbeidet på datamaskiner. Dette ville vært utenkelig for tidligere generasjoner vaksineforskere, som samlet patogener med full styrke og siden svært forsiktig reduserte styrken. Henney ønsket å se på nært hold hvordan viruset oppfører seg i celler og hva slags antistoffer som svarer på det. I flere uker var det «ingen utenfor Kina som hadde isolert viruset». Så, mot slutten av januar, erklærte forskere ved Melbourne-universitetet at de hadde dyrket frem viruset.

Heeney trosset fly-risikoen og reiste via Thailand til Australia, der han ankom tidsnok til den første injiseringen av en mus med det fremdyrkede viruset 19. februar.

– Jeg ville starte et samarbeid med noen av disse forskerne. De blir viktige for oss senere, sier han.

I tidligere tider ville han tatt med seg en virusprøve hjem.

– Da jeg var ung ville folk bare legge prøver i kofferten eller jakkelommen. Men reglene for biosikkerhet er intense nå, så man kan ikke gjøre det lenger.

Bakgrunn: Nei, coronaviruset er ikke som en vanlig influensa

Fortsatt ukjent terreng

Til forskjell fra Heeneys prosjekt, som tar for seg en hel familie av virus, tar de fleste vaksineprosjekter kun utgangspunkt i viruset som forårsaker Covid-19, men de følger alle den samme grunnleggende prosedyren: syntetiser DNA eller RNA, legger dette genmaterialet i en vaksine og får den til å bygge antigener når den settes inn i kroppen. (Jeg har funnet bare et par prosjekter som jobber på gamlemåten, men en svekket versjon av viruset). Heeney er fullstendig klar over at disse DNA- og RNA-vaksinene kan mislykkes ved test.

– Det finnes kirkegårder fulle av mislykkede vaksinekandidater, sier han.

Men selv om bare én lykkes vil det være en «ny verden av vaksiner».

For en utenforstående fremstår designet av DNA- og RNA-vaksiner i et laboratorium som en kjølig, velordnet vitenskap med datamaskiner, teknikere i sterile drakter og maskiner som summer stille. Det neste stadiet, der vaksinene må gjennom kliniske tester, er preget av alle usikkerhetsmomentene ved menneskelig biologi. Med andre ord er det slik at selv om genteknologien har fremskyndet første del av prosessen fra år til måneder er fortsatt andre del så lang som den en gang var, slik at utviklingen av vaksiner nå fremstår som et par bukser der et bein er for kort og et for langt.

Les også: Hiv-medisin virket ikke mot covid-19

Historiske feil skremmer

Prøvene kan ta måneder eller år, fordi de ikke vil gå raskere enn menneskers stoffskifte. De er også tidkrevende fordi det står så mye på spill, og det er umulig å forutsi hvordan menneskekroppen vil reagere på en ny vaksine. Slike prøver fastslår om en vaksine er trygg, hva dosen bør være, hvor effektiv den er og hvilke bivirkninger den har. I USA klarer over 90 prosent av medisiner seg ikke gjennom denne testfasen. Formålet med prosessen er stor grad av forsiktighet: en vaksine som uventet viser seg å være skadelig er legemiddelindustriens verste mareritt.

I faglitteraturen er fortidens ulykker røde varsellamper. I 1942 ble en gulfebervaksine forurenset med hepatitt-B-viruset gitt til over 300.000 amerikanske soldater. Nærmere 150 døde. Den klassiske fagteksten Plotkins vaksiner, av legen Stanley Plotkin, viser til «Cutter-episoden» i 1955, der produsenten Cutter Laboratories ikke var grundig nok med å deaktivere viruset i en poliovaksine. Den feilproduserte vaksinen ga 40.000 tilfeller av polio, forårsaket lammelser hos 260 personer og tok livet av 10.