Man duckar för fladdermus

Virus ska bekämpa pandemier

Nu får vi ett nytt vapen i kampen mot virus: Vacciner som sprids som sjukdomarna själva. Det här är historien om hur vi kanske kan avvärja nästa pandemi innan den börjar.

Nu får vi ett nytt vapen i kampen mot virus: Vacciner som sprids som sjukdomarna själva. Det här är historien om hur vi kanske kan avvärja nästa pandemi innan den börjar.

Shutterstock

På den spanska ön Isla del Aire har en grupp forskare, med veterinären José Manuel Sánchez-Vizcaíno i spetsen, fångat in 147 vilda kaniner. Samtliga djur har ett mikrochip inopererat i nacken, så att forskarna kan spåra dem.

Hälften av försökskaninerna vaccineras mot två virussjukdomar. Sedan släpps kaninerna fria – även de som inte fick någon injektion. Forskarna fångar in kaninerna igen inom en månad.

Till forskarnas stora glädje har 56 procent av de ovaccinerade kaninerna blivit immuna. Det handlar nämligen inte om några vanliga vacciner – de är smittsamma och sprids därmed av sig själva.

Det banbrytande experimentet utfördes 1999. Forskarna hade den gången svårt att sälja in idén till läkemedelsbranschen. Metoden som går ut på att vaccinera en liten del av populationen och sedan låta vaccinet spridas naturligt ansågs vara riskabel, kontroversiell och hade osäkra vinstprognoser.

Därför kom det att gå mer än 20 år innan intresset för metoden fick nytt liv.

Isla del Aire

Ett välkänt försök med kaniner på ön Isla del Aire visade att vacciner, precis som virus, kan vara självspridande.

© Ed Holt/Imageselect

Nu är metoden aktuell igen. I kölvattnet av covid-19 utforskas alla möjligheter att avvärja pandemier och forskare har börjat titta på de smittsamma vaccinerna med förnyat intresse.

Men självspridande vacciner är riskabla. Kritikerna befarar att vaccinerna kan spridas bortom vår kontroll.

Det har vi redan sett hända.

Fler epidemier väntar där ute

Vacciner är tidernas överlägset mest effektiva skydd mot virusburna sjukdomar. Smittkoppor utplånades exempelvis med hjälp av ett globalt vaccinationsprogram som inleddes på 1950-talet och polio, som förlamade och dödade tusentals barn om året, har i dag så gott som oskadliggjorts.

Den grundläggande principen bakom vacciner har förblivit oförändrad genom århundraden: Kroppen utsätts för små doser antigener – proteiner från det sjukdomsframkallande viruset – varpå immunförsvaret tränas att bilda antikroppar och därmed är förberedda för framtida angrepp.

Men trots att vacciner har varit så framgångsrika genom tiderna har virusen alltid haft ett försprång – de kan sprida sig fortare än vaccinerna.

Vacciner måste tillverkas i stora mängder, distribueras och injiceras i miljontals människor. Det är dyrt och tidskrävande.

125 biljoner kronor kommer coronapandemin att ha kostat världsekonomin år 2024. Internationella valutafonden

Vaccinationer av människor är dessutom bara halva insatsen. De flesta epidemier uppstår på grund av virus som överförs till människor från vilda djur.

Enligt USA:s nationella folkhälsomyndighet Centers for Disease Control and Prevention (CDC) kommer 60 procent av alla smittsamma sjukdomar från djur. Välkända och fruktade sjukdomar som exempelvis ebola, hiv, rabies och covid-19 antas samtliga ursprungligen har spridits från vilda djur.

Om vi kan minimera spridningen av virus mellan vilda djur innan de överförs till människor, kan vi reducera risken för allvarliga epidemier markant.

Men att vaccinera djur är en ännu större utmaning än att vaccinera människor. Varje enskilt djur måste hittas och fångas in. Det är praktiskt taget ogenomförbart.

Därför ska forskare nu imitera kaninförsöket på den spanska ön och använda virusens största styrka mot dem själva: De ska skapa nya smittsamma vacciner.

Om de smittsamma vaccinerna sprider sig från djur till djur så att majoriteten slutligen är skyddad, kan vi kanske stoppa spridningen av virus som potentiellt kan överföras till människor.

Frågan är om vi kan behålla kontrollen över de smittsamma vacciner som vi släpper lösa.

Herpesvirus ska bekämpa ebola

Smittsamma vacciner som sprids via virus, skiljer sig från de försvagade virus som traditionellt används i vacciner.

Försvagade virus har exempelvis använts i kampen mot polio.

Men virus är i allmänhet flexibla. Deras genom är vanligtvis små, vilket innebär att de snabbt kan mutera och bli till nya varianter. Försvagade virus, som har använts till vaccinationer, kan alltså löpa amok och plötsligt ge upphov till sjukdomar.

Det är det som har hänt i flera afrikanska länder, där man i dag kämpar med nya fall av polio, orsakade av ett försvagat virus som har muterat.

Bebis får poliovaccin

Poliovaccinet har bland annat administrerats i form av droppar, som innehåller en försvagad form av polioviruset.

© Farooq Khan/EPA/Ritzau Scanpix

När forskare framställer ett smittsamt vaccin ser processen annorlunda ut. Då använder man i stället ett stabilt, ofarligt virus, som tillsätts en gen från ett farligt virus.

Den tillsatta genen ansvarar för att bilda antigener, som får infekterade djur att bilda antikroppar och därmed uppnå immunitet.

Därför tittar forskarna närmare på en grupp ofarliga virus, kallade cytomegalovirus (CMV). Gemensamt för dessa virus är att de inte orsakar allvarlig sjukdom – ett välkänt CMV-virus är exempelvis herpes.

CMV-virus har relativt stora genom, vilket gör deras dna mer stabilt och därmed mindre benäget att mutera och förändra virusets beteende. Samtidigt är de i allmänhet artspecifika och hoppar inte över till djur de inte är avsedda för.

Smittsamma vacciner framställs genom att genmanipulera ofarliga virus och injicera dem i djur, som sedan sprider dem vidare till varandra.

Virus
© Shutterstock & Lotte Fredslund

1. Forskare hittar ofarligt virus

Forskare identifierar ett ofarligt virus som är stabilt och inte kommer att mutera, men samtidigt effektivt infekterar de djur som ska bli immuna mot ett farligt virus.

Gener, pil
© Shutterstock & Lotte Fredslund

2. Virus genmanipuleras

Med hjälp av tekniken CRISPR tillsätts det utvalda viruset en gen från det virus som djuren ska bli immuna mot. Genen gör att viruset kan bilda antigener.

Djur vaccineras
© Shutterstock & Lotte Fredslund

3. Djur sprider vaccinet

Vilda djur fångas in och injiceras med det genmanipulerade, ofarliga viruset. Djurens immunförsvar stimuleras att bilda antikroppar mot det farliga viruset. De vaccinerade djuren smittar sina artfränder.

Flera försök underbygger den slutsatsen. År 2016 injicerades apor med ett CMV-virus med en tillsatt gen som bildade antigener från ebolaviruset. Tre av fyra av de vaccinerade aporna överlevde därefter ebolaviruset.

Och 2018 testade forskare ett CMV-baserat vaccin mot tuberkulos på apor. Omfånget av infektioner och sjukdom blev 68 procent mindre i de vaccinerade aporna än i den ovaccinerade kontrollgruppen.

Forskare planerar också att testa ett CMV-baserat vaccin mot lassafeber, som sprids via råttor och drabbar mer än 300 000 personer i Västafrika årligen.

Enligt en matematisk modell utvecklad av en amerikansk-australisk forskargrupp kan vi reducera antalet med 95 procent om det smittsamma vaccinet fungerar som väntat.

Människor i dräkter
© John Moore/Staff/Getty Images

Smittsamma vacciner ska bekämpa tre sjukdomar

Tre av de värsta virussjukdomarna kommer från djur. Med smittsamma vacciner hoppas forskare kunna vaccinera djuren och sätta stopp för de skrämmande sjukdomarna innan de når människor.

Fladdermus
© Shutterstock

Ebola dödar hälften

Ebolaviruset, som har en genomsnittlig dödlighet på 50 procent, har dödat mer än 15 000 personer. Viruset tros komma från fladdermöss eller primater och överförs till människor via bland annat blod och andra kroppsvätskor.

Bitsk hund tuggar fradga
© Shutterstock

Rabies dödar tusentals

Rabies angriper nervsystemet och hjärnan med bland annat huvudvärk, förvirring och muskelsmärta till följd. Utan behandling kan rabies orsaka spasmer, koma och till slut döden. Omkring 40 000-50 000 människor dör av rabies om året.

Råtta vaccineras
© Reuters / Ritzau Scanpix

Råttvirus härjar i Västafrika

Lassafeber sprids via vanliga afrikanska råttor. I Västafrika infekterar lassaviruset årligen mer än 300 000 människor och dödar cirka 5 000. I Sierra Leone och Liberia beror 10-16 procent av alla sjukhusinläggningar på lassafeber.

Men återstår fortfarande en hel del för forskarna att ta reda på om de nya vaccinerna.

Motståndare fruktar det okända

På det stora hela vet vi fortfarande inte mycket om hur virus utvecklas bland vilda djur.

Säkerhetsåtgärder och tester i slutna system kan alltså inte garantera att ett smittsamt vaccin utvecklas likadant i den fria naturen.

Motståndare fruktar att vaccinvirus ska mutera, smitta andra arter eller destabilisera hela ekosystem.

Förespråkarna för de nya vaccinerna tror att vi kan reducera risken för mutationer med hjälp av genmanipulation.

En del forskare arbetar exempelvis med att reglera virusets förmåga att kopiera sig självt, så att viruset bara sprids ett visst antal gånger, så att risken för mutationer minskar.

Andra utvecklar virus med en inbyggd självraderande mekanism, så att förmågan att producera antigener automatiskt inaktiveras efter ett visst antal infektioner.

Grundliga studier ska förhindra katastrofer

Innan vi kan ta de smittsamma vaccinerna i bruk, ska forskarna först studera vaccinernas effekt på djur i fångenskap.

Data från dessa studier ska sedan användas till att vidareutveckla de matematiska modeller som används till att räkna ut hur virus smittar, sprids och påverkar djuren.

Om forskarna fortsätter att se lovande resultat kan försöksdjur släppas fria i vildare miljöer, som exempelvis isolerade öar – som försöket på Isla del Aire 1999.

I naturligare omgivningar kommer man att fortsätta att fånga in och testa djuren.

Dessa försök ska igen mata de matematiska modellerna med data, så att de blir bättre på att förutspå virusens beteende i den fria naturen.

Frågan är om forskarna någonsin blir så säkra på de smittsamma vaccinernas beteende att de kan släppa dem helt fria.

Vägen är öppen för smittsamma vacciner

Forskning i smittsamma vacciner är samtidigt forskning i effektiv spridning av virus, genmanipulation och stabilisering av virusgenom. Och dessa tekniker kan inte bara vara oavsiktligt farliga – de kan också användas till att utveckla biologiska vapen.

Därför är forskarna mycket försiktiga inom detta område. Och det är osannolikt att smittsamma vacciner används på människor, eftersom det i praktiken kräver samtycke från i stort sett hela jordens befolkning.

Men forskningen på området fortsätter. För de smittsamma vaccinerna är en av de mest lovande möjligheterna att bromsa pandemier innan de börjar – det vill säga bland de vilda djur som kan smitta oss människor.