Sedan det första vaccinet mot smittkoppor 1796 har de flesta vacciner fungerat på samma sätt: En försvagad, död eller manipulerad dos av det sjukdomsframkallande viruset eller bakterien injiceras och gör kroppen immun mot sjukdomen.
Allt förändrades 2020 när de första mRNA-vaccinerna mot coronavirus såg dagens ljus. Den avgörande skillnaden är att dessa vacciner kan produceras från stapelvaror i laboratoriet och skräddarsys efter behov.
Genombrottet har inte bara på rekordtid fått fram ett effektivt botemedel mot en världsomspännande pandemi – det har också banat väg för en möjlig vaccinrevolution som kan få bukt med hiv, malaria och vissa cancerformer.
Nya experiment har visat lovande resultat mot exempelvis multipel skleros och hiv, vilket indikerar att en vaccinrevolution är på gång.
Kroppens celler blir vaccinfabriker
Vaccinets så kallade budbärar-rna är en dna-liknande molekyl som kan transporteras in i mänskliga celler och lära cellen att bilda vissa proteiner - exempelvis virala proteiner.
När cellen bildar proteinerna lär immunförsvaret sig att känna igen viruset och kan sedan motverka en extern infektion.
Rna förbereder immunförsvaret för kamp
Vaccin skyddar dig mot virus genom att lära immunsystemet att känna igen och angripa det aktuella viruset. Flera av de nya coronavaccinerna uppnår det målet med hjälp av den dna-liknande molekylen rna, som får dina celler att framställa virusets proteiner.
1. Fettkulor transporterar mRNA till cellerna
Forskarna framställer mRNA (vitt) som innehåller den genetiska information som behövs för att bygga coronavirusets så kallade spikeprotein. Rna förpackas i fettkulor (gula) och injiceras i kroppen. Fettkulorna för sedan in rna i cellerna.
2. Celler bygger virusprotein
Normalt använder dina celler mRNA, som skapas av generna i ditt eget dna, för att bygga proteiner. Vaccinet utnyttjar denna process (gult) för att bygga spikeproteiner (röda trianglar). De nybyggda proteinerna insöndras därefter till blodet.
3. Immunceller delar proteinerna
Spikeproteinerna tas upp av så kallade antigenpresenterande celler (vita) i immunsystemet. Dessa celler bryter ner proteinet till små fragment, som sätter sig på så kallade MHC-II-molekyler (grå) på immuncellernas yta.
4. Immunförsvaret förbereder sig inför angrepp
Immunförsvarets T-hjälparceller (ljusgula) binder till fragmenten och aktiverar därefter andra immunceller (gula och gröna), bland annat så kallade B-celler, som skapar antikroppar mot viruset, och T-mördarceller, som dödar infekterade celler.
mRNA-vaccinerna kan produceras och justeras på betydligt kortare tid än andra vacciner. Forskningen ger redan en bild av vilka sjukdomar vaccintypen nu riktar sig mot.
I en fas 1-studie har forskare i 97 procent av patienterna lyckats bilda en viss typ av antikroppar mot hiv som påverkar alla virusets många mutationer.
Vaccinet är nu i full gång med att byggas om med Modernas mRNA-teknik.
Nyligen fick Yale-forskare patent på ett vaccin mot malaria med ett så kallat självförstärkande mRNA-vaccin som påminner om ett mRNA-vaccin men med en mindre dos.
VIDEO: Därför är det så svårt att bekämpa malaria
Biontechs mRNA-plattform har modifierats för att behandla skleros i försök med möss. Vaccinationen hindrade sjukdomen från att orsaka symtom hos samtliga behandlade möss.
Nu arbetar Biontech med att justera sin teknik för ett cancervaccin mot hudcancer som enligt företaget kommer inom ”ett par år”.
Listan över hoppingivande försök med mRNA-vaccin fortsätter – även influensa, zika och rabies hamnar under forskarnas lupp.
Vaccinrevolution träffar flera fronter
mRNA-vacciner har varit teoretiskt möjliga i årtionden, men deras stora genombrott har dröjt eftersom forskning om dem saknat en ekonomisk lösning.
Men i och med coronapandemins utbrott uppstod det ekonomiska incitamentet och de första mRNA-vaccinerna utvecklades på rekordtid.
Samtidigt dyker det även upp andra vaccintekniker. I Danmark utvecklar forskare vid Köpenhamns Universitet exempelvis ett covid-19-vaccin som ger immunitet i tre år med hjälp av en helt ny plattform som kallas cVLP-teknik (capsid virus-like particle).
Forskarnas ursprungliga mål var ta fram ett malariavaccin – och om de lyckas ta itu med covid-19 finns det ytterligare ett sätt att bekämpa malaria på.