Er antistoffer nøkkelen til å få slutt på pandemien? Mange ser til antistofftesting som løsningen til å gjenåpne samfunnet, men siden dette koronaviruset er et nytt virus og covid-19 en ny sykdom, er det mye vi ikke vet når det kommer til immunitet og veien videre. 

Timothy Tellinghuisen, PhD, er godt kjent med antistoffer og hvordan de er involvert i vår respons på smittsomme sykdommer som COVID-19. Som Head of Virology Discovery of Roche Pharma Research and Early Development, kan han forklare mye om immunologisk hukommelse, hvordan antistofftesting skiller seg fra andre typer testing og hva antistoffer gjør med COVID-19. Han deler også noen av sine spådommer for fremtiden. 

Vi vet at kroppen lager antistoffer for å kjempe mot infeksjoner, men gjør de mer? Hva gjør et antistoff?

Hovedoppgaven til et antistoff er å oppdage fremmede elementer i kroppen og blokkere disse fra å skade. Antistoffer gjør dette på forskjellige måter, men den overordnede oppgaven er den samme: oppdage inntrengere og hjelpe til med å fjerne disse. 

Antistoffer er ikke noe nytt, så hvorfor en fornyet interesse i forbindelse med COVID-19?

Antistoffer har flere unike egenskaper som gjør dem nyttige. De finnes allerede i kroppen din, og er ganske trygge “behandlere”. Vi vet mye om å produsere dem, lage dem, teste for dem og om å forvandle dem til medisiner. 

Når en ny sykdom oppstår, vet vi naturligvis lite om denne, og den raskeste måten vitenskapen kan reagere på, er med antistoff-baserte tilnærminger. Kanskje vi lager vaksiner for å få kroppen til å produsere beskyttende antistoffer, eller vi kan lage antistoffer i et laboratorie og gi dem til pasienten for å hemme viruset. Vi kan også overføre plasma fra en person som har blitt frisk etter en virusinfeksjon til en syk person for å hjelpe pasientens egen kropp å bekjempe viruset. Så all interessen kommer av at antistoffer er den beste metoden å få på plass beskyttende og terapeutisk behandling.

 

Timothy Tellinghuisen, PhD, leder for virology i Roche Pharma Research and Early Development, Basel

Antistoffer er utmerkede diagnostiske verktøy

Den andre grunnen til at antistoffer er så interessante er at de er utmerkede diagnostiske verktøy. De kan bli brukt til å avgjøre hvem som har vært smittet av et virus, og hvem som ikke har vært smittet. Dette kan bli gjort mange måneder, av og til år, etter en virusinfeksjon. Gullstandarden innen diagnostikk, PCR-basert diagnostikk, kan bare avdekke om en person har en aktiv virusinfeksjon ved å finne arvestoffet til viruset i pasienten.

Antistofftester kan derimot fortelle om du har vært smittet av en virusinfeksjon, men kan sjelden påvise pågående infeksjoner tidlig i sykdomsforløpet fordi kroppen bruker litt tid på å danne antistoffer. De ser vi gjerne senere i sykdomsforløpet, enn når vi leter etter virusets arvestoff, som når vi bruker en PCR-test. Derfor er tester som ser etter arvestoff (RNA) og antistoffer ulike, men komplementære. Den ene (PCR) ser etter om du er smittet nå, og den andre (antistofftester) ser etter har vært smittet. 

Hva husker kroppen vår?

SARS, MERS og Ebola er noen av epidemiene verden har vært utsatt for de senere årene. Som et resultat av disse, har noen utviklet antistoffer mot disse virusene. Hva med de andre? Har antistoffer et minne som gjør at de kan hjelpe oss å håndtere fremtidige sykdommer?

Ja, det finnes personer som har vært smittet av SARS, MERS og Ebola som har blitt friske igjen. Disse menneskene kan ha antistoffer som kjenner igjen viruset de var smittet av. På den andre siden, milliarder av andre mennesker har ikke vært eksponerte for disse virusene. De er det vi kaller “immunologisk naive”. De har ingen eksisterende beskyttelse for disse virusinfeksjonene, ut over deres eget immunforsvars evne til å bekjempe infeksjoner. Vaksinasjon vil kunne gi noe beskyttelse mot infeksjoner ved å lage en antistoffrespons, og “immunologisk minne” av viruset. 

“Immunologisk minne” utvikles når kroppen er utsatt for en infeksjon, og noen av de cellene som produserer antistoffer i løpet av en infeksjon blir spesialiserte celler - kalt hukommelsesceller. Disse cellene overlever veldig lenge og kan bringe informasjonen en trenger for å kjempe mot en fremtidig virusinfeksjon. Når en infeksjon oppstår, blir disse cellene aktive igjen, utvikler seg hurtig, og lager mange beskyttende antistoffer.

 

Koronavirus (covid-19)

Hvordan fungerer en vaksine?

En vaksine lurer kroppen til å tro at den står overfor en virusinfeksjon og kroppen responderer ved å produsere antistoffer og hukommelsesceller. Dette gjør at kroppen kan reagere mye raskere når den blir utsatt for en virkelig infeksjon fra dette viruset i fremtiden. 

Antistoffer som allerede er til stede, kan hjelpe til med å bekjempe lignende sykdommer i fremtiden. Hvor godt dette fungerer, avhenger av hvor likt det nye viruset og det viruset som du allerede har antistoffer mot er, og i hvilken grad antistoffene gjenkjenner viruset. 

Av og til fungerer det, av og til ikke. Et godt eksempel er kukopper og kopper. Blir du smittet av kukopper, får du en mild sykdom som går over av seg selv. Det genererer antistoffer og hukommelsesceller som kan gjenkjenne og beskytte mot infeksjoner relatert til det mye dødeligere kopper-viruset. Dette var grunnlaget for det første vaksinasjonsprogrammet i historien. Andre ganger derimot, fungerer det ikke like bra. 

For eksempel det å bli smittet av forrige sesongs influensa betyr ikke at du vil være beskyttet fra årets influensa. Selv om du tar vaksinen hvert år, kan det være variasjoner i de sirkulerende influensavirusene og du kan likevel få influensa, uavhengig av tidligere infeksjoner og vaksinasjoner. Du bør likevel ta influensavaksine, fordi den kan virke i flere år. Når det kommer til SARS-CoV-2- viruset, er det mye som tyder på at noen antistoffer identifisert etter SARS-utbruddet i 2003 kan nøytralisere SARS-CoV-2 i pasienter med covid-19.

 

Vitenskapen bak antistoffer og hvordan det fungerer mot koronaviruset

Hva er et nøytraliserende antistoff?

Et nøytraliserende antistoff er et antistoff som binder seg til en viruspartikkel og forhindrer viruset å infisere en celle. Det kan blokkere virusets evne til å binde seg til overflateprotein på cellen som kalles reseptor, som det bruker for å gå inn i en celle. Det kan også blokkere virusets evne til å fusjonere med en cellemembran; blokkere frigjøringen av virusets arvestoff eller blokkere viruset på andre måter. Hovedbudskapet er at antistoffet blokkerer viruset fra å infisere nye celler.  

Er det for tidlig å si om det finnes nøytraliserende antistoffer for COVID-19?

Viruset nøytraliseres effektivt av antistoffer. Bare en veldig liten undergruppe av antistoffer generert ved en infeksjon er nøytraliserer antistoffer. Forskere legger stor vekt på å finne disse nøytraliserende antistoffene, da de har potensiale som behandling for de som er smittet. Dette er også tilfelle for COVID-19, der det er et kappløp for å identifisere nye nøytraliserende antistoffer. Det testes også å gjenbruke nøytraliserende antistoffer identifisert etter SARS-utbruddet i 2003.

Hva med beskyttende antistoffer og deres betydning med tanke på en vaksine? 

Beskyttende antistoff er et bredere begrep som typisk beskriver immunrespons indusert av en infeksjon eller vaksine. Hvis denne behandlingen induserer antistoffer som forhindrer infeksjoner, kalles det en beskyttende antistoffrespons. Alle nøytraliserende antistoffer er per definisjon beskyttende, men ikke alle beskyttende antistoffer nøytraliserer. Flere nøytraliserende antistoffer er identifisert fra COVID-19 pasienter, så de eksisterer. Det er mange legemiddelutviklingsprogrammer på disse antistoffene pågående, da de representerer en potensielt rask måte å utvikle en behandling på.

 

Hva er fordelene med å teste for antistoffer nå? 

Antistofftesting gir oss en idè om hvem som har vært smittet med viruset. Dette er viktig for å forstå spredningen av infeksjonen, hvor dødelig infeksjonen er, om forebyggende tiltak virker, og hva den faktiske risikoen for sykdom i forskjellige populasjoner kan være. Hvis vi ser 100 smittede komme til et sykehus med en infeksjon og 10 dør, er det 10 prosent dødelighet. Det virker veldig ille. Hvis vi bruker antistofftesting og får vite at 100 000 mennesker i samfunnet har hatt viruset, og bare 100 var syke nok til å dra til sykehuset, og de samme 10 døde, er det en total dødelighet på 0,01%. Disse dataene er viktige i et folkehelseperspektiv. Det er også flere fordeler ved å vite om mennesker har blitt smittet tidligere, eller om de har utviklet beskyttende immunitet og derfor ikke kan bli smittet igjen, da vi prøver å gjenåpne samfunnet igjen. Når det gjelder COVID-19, vet vi ennå ikke om beskyttende immunitet eksisterer, eller i hvilken grad.

Det snakkes om at de som utvikler immunitet mot viruset kan komme tilbake på jobb mens andre blir hjemme. Er dette noe uunngåelig gitt omfanget av denne pandemien?

Så langt er det ingen som egentlig vet hvordan det å komme tilbake vil se ut, da spørsmålet om immunitet mot viruset ikke er godt definert ennå. Det er tilfeller av personer som viser tegn til infeksjon på nytt. Dette ble sett først i Sør-Korea, men nå også i Italia og Frankrike. Antallet av slike pasienter ser ut til å være ganske få så langt, noe som tyder på at de fleste friske pasientene ikke blir smittet på nytt. Vi vet ikke hva som er forskjellig med pasienter som ser ut til å være friske, for senere å få påvist viruset igjen.

Kanskje er dette et tilfelle av virusundertrykkelse etterfulgt av gjenoppblomstring, eller at viruset formerer seg et annet sted i kroppen hvor du ikke tar en prøve etterfulgt av gjenoppblomstring i luftveiene. Det kan også være en faktisk friskmelding av en første infeksjon etterfulgt av en andre infeksjon. Vi er bare er for tidlig i denne pandemien til å vite svaret.

Samspillet mellom immunsystemet og coronaviruset er utrolig komplisert, og virusene har utviklet mange måter å unnslippe immunforsvaret vårt, så det er mulig at en infeksjon med SARS-CoV-2 ikke fører til beskyttende immunitet. Basert på det lave antallet av pasienter med re-infeksjon, ser det ut til at de fleste utvikler beskyttende immunitet. Vi har også sett mange bevis fra SARS for at infeksjoner hos dyr fører til utvikling av beskyttende immunitet. Så jeg håper at det vil være tilfelle for de fleste, om ikke alle, SARS-CoV-2 pasienter.

Et skannet elektronmikroskopbilde viser et isolert SARS-CoV-2 virus (gult) som dukker opp fra overflaten av celler (blå / rosa) dyrket i laboratoriet. (Foto: National Institute of Allergy and Infectious Diseases-Rocky Mountain Laboratories, NIH)

Hva ser du når du titter i krystallkulen?

Jeg tror vi allerede har de to samfunnsgruppene akkurat nå, med samfunnskritiske og ikke-samfunnskritiske arbeidere som enten jobber hjemmefra eller risikerer smitte ved å jobbe utenfor hjemmet. Jeg mistenker at dette vil fortsette, men flere og flere mennesker vil være “samfunnskritiske” fordi ting må gjøres, bygges, dyrkes, tilberedes og transporteres, og alle bransjer som utfører denne typen aktiviteten må komme tilbake til jobb . Etter hvert vil vi ha store deler av økonomien i gang.

Jeg ser ikke for meg et samfunn hvor de som er immune er på jobb, og alle andre må holde seg hjemme. Jeg tror at med personlig smittevernutstyr, holde avstand til hverandre og å ha god håndhygiene, kan sannsynligvis alle begynne å jobbe i nær fremtid. Det viktige er å nøye overvåke nye infeksjoner og opprettholde årvåkenhet mens vi begynner å gå tilbake på jobb og samtidig la vitenskapen styre tidspunktet dette skjer.

Når det gjelder hva jeg ser i fremtiden, ser jeg oss ganske snart komme tilbake til det normale. Jeg tror vi har gjort det rimelig bra med å begrense spredningen av viruset. Vi har sett at virusinfeksjoner løser seg, noe som kan forventes fra denne typen RNA-virus; og det er ingen langtidsinfeksjoner eller bærere som er blitt observert. Hvis vi kan komme til et punkt der svært få mennesker er aktivt smittet og begrenser deres kontakt med andre, kan vi komme til et punkt der viruset ikke lenger kan opprettholde produktivitet i den menneskelige befolkningen.

Kort sagt, det ville brenne ut. Ingen nye infeksjoner betyr at dette slutter, som SARS, og vi går tilbake til det normale. Det vi alle jobber med er å prøve å få fart på dette ved å begrense infeksjoner og spredning av viruset.

Hva forteller disse hyppige epidemiene deg, du som er virolog?

Jeg tror de forteller oss at vi endrer biosfæren dramatisk. Når mennesker bosetter seg i nye geografiske områder og har økt kontakt med dyrearter vi pleide å se sporadisk, har vi en økt sjanse for zoonotiske infeksjoner. I tillegg til vår innvirkning på det globale klimaet, og du har potensialet for det utvidede geografiske området for mange insekter som kan overføre sykdom som plasserer oss alle i fare for nye infeksjoner. Når vi endrer verden rundt oss, kommer vi i kontakt med mange nye smittestoffer. Dette kan være ganske katastrofalt i noen tilfeller som  med Ebola eller SARS-CoV-2.

Jeg tror virusets største påvirkning ikke kommer til å være smittetallene og dødeligheten, men hva det lærte oss om samfunnet vårt, politikere, infotainment-komplekset, økonomi, arbeidsgivere, kultur og oss selv. Jeg vet at jeg ser verden på en veldig annen måte enn jeg gjorde for noen måneder siden, og jeg mistenker at jeg ikke er alene. Vi var utrolig heldige med at dødeligheten av dette viruset virker lavt, men selv med den flaksen, har mange dødd på grunn av dårlig politikk, dårlig planlegging, dårlig kommunikasjon og langsomme reaksjoner. Vi må gjøre det bedre i fremtiden.

 

 

 

Timothy Tellinghuisen, PhD er leder for virology for Roche Pharma Research and Early Development in Basel. Som biokjemiker med mer enn 27 års erfaring fra akademia og industri, driver Timothy Roches virologiske innsats for tidlig oppdagelse i Basel, Sveits

M-NO-00000098