Snart kan det bli mulig å motta virkestoffene i en vaksine uten å få et eneste sprøytestikk. Forskere utvikler en vaksine som kan tas som nesespray, og hvor virkestoffene fraktes til riktig sted i kroppen av melkesyrebakterier.
Håpet er at den nye metoden med såkalte slimhinne-vaksiner kan bidra til at flere mennesker vaksineres mot en rekke sykdommer over hele verden.
– Vi ønsker at vaksinasjon skal kunne gjøres enklere og billigere. I teorien trenger du ikke spesialisert personell for å sette slike vaksiner, og produksjonskostnaden med bakteriebaserte vaksiner vil være lavere, sier Kamilla Wiull. Hun har nylig skrevet doktorgrad ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet om den nye vaksineteknologien.
I samarbeid med flere forskere ved NMBU, ønsker hun å utvikle en vaksinemetode hvor virkestoffene inntas gjennom en spray som kan brukes i munnen eller i nesen. Hvor det skal sprayes, avhenger av hvilken sykdom du skal vaksineres mot.
Bakterier som budbil
Vi tenker ofte på bakterier som noe som kan gjøre oss syke, ikke holde oss friske. Men melkesyrebakterier kan være nøkkelen til en ny måte å levere vaksiner i kroppen på.
Wiull har undersøkt hvordan denne typen bakterier kan fungere som leveringsvektorer for virkestoffene i vaksinene. En leveringsvektor er omtrent som en liten budbil i kroppen, altså den som frakter stoffet i vaksinene dit vi vil at det skal.
Hun har undersøkt to ulike typer melkesyrebakterier.
– En av bakteriene vi bruker er isolert fra menneskelig spytt, som vi kjøper av en godkjent leverandør av bakterier til forskningsformål. Den andre har jeg selv isolert fra oliven, sier Wiull.
Disse bakteriene er såkalte melkesyrebakterier. De finnes i mange ulike matvarer (for eksempel yoghurt, kjøtt og frukt). Disse bakteriene kalles ofte «snille» bakterier fordi de ikke gjør oss syke, og mange mener at bakteriene kan ha helsebringende effekter.
Bakterier som vaksineprodusenter
Wiull har testet ut ulike metoder for å feste virkestoffene i vaksinene, også kalt vaksineproteinet, til bakteriene. For ikke bare kan de levere vaksineproteiner, de kan også produsere dem.
– For at bakteriene skal produsere vaksineproteinene og feste dem til overflaten sin, må de få «oppskriften» fra oss. Oppskriften er DNA (arvestoff) som bakterien avleser uavhengig av resten av sitt eget arvestoff, sier hun.
For å få oppskriften på vaksineproteinene inn på bakteriens eget arvestoff, har hun utviklet en metode for å kunne bruke genredigeringsverktøyet CRISPR på bakteriene. Slik kan hun sikre at nye bakteriestammer har oppskriften på vaksineproteinene.
Tuberkulose, Covid og kreft
I dag brukes ulike metoder for å levere virkestoffene i vaksiner i kroppen. Vi husker fra koronapandemien at det blant annet finnes både virusvektor-vaksiner, hvor virkestoffene fraktes rundt i kroppen av modifiserte virus som ikke gjør oss syke, og mRNA-vaksiner, hvor virusets arvemateriale «vises fram» for immunsystemet via små fettpartikler som sprøytes inn i kroppen.
Felles for vaksinene, er at de skal stimulere immunsystemet vårt til å utvikle immunitet mot spesifikke sykdommer. Men per i dag finnes ingen godkjente vaksiner hvor det er bakterier som fungerer som budbiler og frakter antigener mot andre sykdommer rundt i kroppen din.
– Derfor jobber vi mye med å teste ut om bakteriene vi bruker også kan produsere bestemte stoffer (kalt antigener) fra forskjellige sykdommer, sier Wiull, og nevner blant annet tuberkulose, Covid og personaliserte kreftantigener.
Antigener er stoffer som aktiverer immunsystemet, og utgjør ofte virkestoffene i vaksiner. De skal hjelpe kroppen med å kjenne igjen de sykdomsfremkallende faktorene neste gang vi er utsatt for dem, og dermed klare å ødelegge smittestoffene før de rekker å gjøre oss syke.
Vokser dårlig
Noen hindringer er det på veien. Det har for eksempel vist seg at bakteriene vokser dårligere når de har antigener mot ulike sykdommer festet på overflaten.
– Jeg har dykket dypere inn i mekanismene bak hva som fører til dårlig vekst av bakteriene våre når de fester antigene på overflaten sin, sier Wiull.
– Dette er viktig kunnskap både for oss og utviklingen av vårt system, men også for andre i feltet som vil bruke bakteriene til å produsere ulike typer proteiner og bruke bakteriene til å frakte dem.
Kan spille stor rolle globalt
Forskningen kan være en viktig brikke for å føre vaksinefeltet fremover.
Wiull påpeker at det er svært dyrt og tidkrevende å utvikle nye vaksiner som godkjennes for bruk på mennesker, og at vaksinene som allerede er tilgjengelige for eksempel gjennom det norske barnevaksinasjonsprogrammet er veldig gode og effektive, med lite bivirkninger. Men det kan være at den nye teknologien kan brukes til å utvikle nye vaksiner som sykdommer som det ikke finnes vaksiner mot i dag.
– Jeg tror det er veldig realistisk at det vil komme en vaksine basert på denne typen teknologi en gang i tiden fremover, sier Wiull.
– Det kan være at orale og nasale vaksiner vil erstatte andre vaksiner som er tilgjengelige i dag, hvis det blir funnet at de nye vaksinene er mer effektive eller at effektiviteten av dem varer lenger. Vaksiner som dette kan også være gode alternativer på steder hvor det er lav standard på helseinfrastrukturen.
Det er kanskje her at det største potensialet for den nye teknologien ligger.
– Hvis denne nye vaksineteknologien blir realisert, kan den spille en stor rolle i å forbedre helse globalt og bidra til å bekjempe sykdommer som påvirker mennesker over hele verden.
– Forhåpentligvis kan forskningen vår være et bidrag til utvikling av effektive slimhinne-vaksiner, sier Wiull.
NY DOKTORGRAD:
Kamilla Wiull
- Fra: Notodden i Telemark
- Har studert: Mastergrad i kjemi og bioteknologi ved NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet
- Tittel på doktorgraden: Developing Lactiplantibacillus as a delivery vehicle for medicinal proteins
- Doktorgradsprosjekt ved NMBUs fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap (KBM). Tilknyttet forskergruppen Protein Engineering and Proteomics
- Dato for disputas: 07.06.24