De siste ukene ha gitt oss ny kunnskap om immunitet mot det nye koronaviruset. Den nye innsikten vil gi nye muligheter innen diagnostikk, vaksineutvikling og behandling med antistoffer.
Innlegget ble først publisert i Aftenposten Viten 31. mars 2020.
Det nye koronaviruset ligner svært mye på et tidligere, velkjent koronavirus
Det nye koronaviruset som forårsaker COVID-19 ligner sterkt på et annet koronavirusvirus som ga opphav til SARS epidemien i 2003. SARS-viruset ble studert i detalj, og vaksinekandidater ble utviklet. Den detaljerte kunnskapen om SARS har gjort at forskningen på COVID-19 fikk en flying start. Det har vist seg at mye av kunnskapen om SARS holder stikk for COVID-19.
Hvordan kommer det nye koronaviruset inn i celler?
Alle typer virus er helt avhengige av å komme inn i celler for å formere seg. Hvordan kommer COVID-19 virus (også kalt SARS-CoV-2) seg inn i celler? Dette synes nå klart (Fig. 1). SARS-CoV-2 virus har på overflaten en rekke pigger som gir viruset dets karakteriske utseende. På tuppen av hver av disse piggene er et lite område som binder en mottager på humane celler. Bindingen fører til at virus fester seg til cellen, kommer inn, formerer seg og skaper sykdom (Figur 1).
Immunitet etter infeksjon med koronavirus
Mennesker med sykdom forårsaket av COVID-19 utvikler antistoffer mot tuppen av viruspiggene. Antistoffene blokkerer bindingen av viruspiggen til mottageren (Figur 2), og dermed kommer ikke virus inn i cellen. Individet er blitt immunt! Fremdeles er det uklart om alle smittede individer blir immune, og hvor lenge immuniteten varer. I tillegg til antistoffer mot viruspiggen vil et koronasmittet person danne en rekke andre antistoffer, og også hvite blodlegemer, som vil være en tilleggsbeskyttelse mot COVID-19.
Figur 2. A, øverst: En person har milliarder av forskjellige antistoffer i blod. Nederst: Etter koronasykdom, eller vaksinasjon, vil noen antistoffer passe til viruspiggen. B. Slike antistoffer blokkere piggene slik at virus ikke kommer inn i kroppsceller
Immunitet etter vaksinasjon
Utviklingen av vaksiner mot SARS ga lovende resultater, men stoppet opp da SARS epidemien døde ut. Da forskerne sto overfor COVID-19 trusselen kunne man ganske enkelt pusse støvet av de gamle strategiene for en SARS-vaksine, og modifisere dem for anvendelse på COVID-19. Fokus for mange av de tidligere SARS-vaksinene var nettopp viruspiggene, og dette er målskiven for mange COVID-19 vaksiner under utvikling. Fordi SARS vaksinene ga lovende resultater, og fordi det nye SARS-CoV-2 viruset blir blokkert av antistoffer mot viruspiggen, er det høyst sannsynlig at de nye vaksinene vil lykkes, men uttestingen vil ta tid.
En forutsetning for vaksinesuksess: Det nye koronaviruset endrer seg lite
Det er som kjent svært vanskelig å lage gode influensavaksiner som beskytter år etter år, for ikke å snakke om vaksiner mot HIV. Årsaken er at disse to virusene muterer så fort at nye virus unnslipper antistoffer. Dette vil heldigvis neppe bli et problem med SARS-CoV-2 viruset da det foreløpig ikke har vist særlig endringstendens.
Antistoffer mot det nye koronaviruset kan brukes diagnostisk
Erfaringene så langt tyder på at immunsvar mot SARS-CoV-2 virus følger de samme generelle regler som for andre virus. Etter infeksjon (Figur 3) vil en person først produsere virus, som testes ved påvisning av virusets arvemateriale. Først noen dager senere vil personen produsere antistoffer, og virus forsvinner. Dette betyr at man, selv etter at virus er blitt eliminert, kan påvise at «virus har vært her» ved at personer har antistoffer i blod. Det er lett å påvise antistoffer mot SARS-CoV-2, og slike diagnostiske tester bør komme til anvendelse i Norge. Man kan da få et riktig svar på hvor mange som totalt er blitt smittet.
Figur 3. Etter smitte vil man kunne oppdage SARS-CoV-2 virus etter noen dager. Endel dager senere kommer produksjonen av antistoffer mot viruspiggen i gang, og virus forsvinner. Antistoffproduksjon vil forhåpentligvis kunne pågå i årevis og gi individet langvarig beskyttelse mot COVID-19, men dette er ennå ikke kjent.
Antistoffer mot det nye koronaviruset kan brukes terapeutisk
Ferdiglagde antistoffer mot viruspiggen kan tilføres en pasient med alvorlig COVID-19 sykdom og forhåpentligvis mildne sykdomsforløpet. Overføring av antistoffer er en hundre år gammel behandlingsmetode som tidligere er brukt ved mange infeksjonssykdommer, deriblant Ebola. Behandlingen kalles passiv vaksinasjon. De tilførte antistoffene vil virke i individet på samme måte som om individet hadde laget dem selv etter aktiv vaksinasjon (se over), men bare i noen uker inntil de tilførte antistoffene er nedbrutt. Men da er jo pasienten forhåpentligvis frisk. Forsøk med overføring av antistoffer fra friskmeldte COVID-19 pasienter ble startet i Kina og er nå i oppstartsfasen i USA og Norge, men vi vet ennå ikke resultatene. Det bør nevnes at det allerede er laget en type ensartede antistoffer mot virustuppen på SARS-CoV-2. Denne type antistoffer kan produseres i ubegrensete mengder og vil kunne ha en terapeutisk effekt.
Hva med vaksineberedskap ved nye pandemier forårsaket av koronavirus?
SARS kom i 2003, COVID-19 i 2019. Disse to sykdommene skyldes beslektede koronavirus som trolig har smittet fra flaggermus til mennesket, kanskje via mellomverter. Det finnes en rekke ulike koronavirus i flaggermus. Det er ikke usannsynlig at noen av disse kan hoppe fra flaggermus til mennesket i årene som kommer. Da gjelder det å være forberedt. En del av de vaksineformatene som nå utvikles for COVID-19 kan sannsynligvis benyttes mot fremtidige koronavirus. Alternativt kan man utvikle vaksiner som gir en bred beskyttelse mot de fleste koronavirus, inkludert nye virus vi ennå ikke kjenner til. Det er interessant at flere av de nye vaksinene under utvikling mot SARS-CoV-2 vil gis som genetiske vaksiner, enten som RNA eller DNA. Dersom dette lykkes, kan det bety et gjennombrudd for dette vaksineformatet.
Skrevet av Professor Bjarne Bogen
Illustrasjon av Vektor Kunst iXimus fra Pixabay
Referanser:
Breadth of concomitant immune responses prior to patient recovery: a case report of non-severe COVID-19 – Nature Medicine, 16. Mars 2020.
Characterization of the receptor-binding domain (RBD) of 2019 novel coronavirus: implication for development of RBD protein as a viral attachment inhibitor and vaccine – Cellular & Molecular Immunology, 19. Mars, 2020.
A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans – før publikasjon, medrxiv arkivet.
Potent human neutralizing antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection – før publikasjon, biorxiv arkivet.
Subunit Vaccines Against Emerging Pathogenic Human Coronaviruses – Frontiers in Microbiology 28. Februar 2020.
Hei. Takk for informativ og lett forståelig tekst. Vet man nå noe mer om virkningene av passiv vaksinasjon? Og hvis virkningen er god, vil det kunne bli en vanlig behandlingsform?