Molekylær velcro er nøglen bag stærkt immunrespons i dansk COVID-19-vaccine

Det er ikke til at tage fejl af.

Adam Bertelsen kan ikke holde smilet tilbage. Det kan høres gennem telefonen.

Vi mener, at vi kan lave en vaccine, der er mere effektiv end de andre

Adam Sander Bertelsen, ph.d. og lektor, Institut for Immunologi og Mikrobiologi, KU

»Jeg er ovenud begejstret,« afslører han.

»Vi vidste ikke, om teknologien bag stadig ville vise sig at være effektiv over for spike-proteinet i coronavirus, men i vores forsøg i mus er det lykkedes os at lave de stærkeste immunresponser, der er set på verdensplan,« siger den 42-årige forsker, der står på tærsklen af et karrieremæssigt gennembrud.

Og man forstår hans begejstring. Disse resultater er nemlig blevet adgangsbilletten til finansieringen af forskergruppens første kliniske forsøg, der begyndte mandag i sidste uge i Holland, hvor de første af 42 raske voksne modtog vaccinen.

Det er det danske biotekselskab Bavarian Nordic, der i første omgang har postet 30 millioner kroner i projektet i en licensaftale, og som for nylig skød yderligere 1,4 milliarder kroner ind i foretagendet for at finansiere de kliniske forsøg.

Udover Adam Sander Bertelsen er hans kolleger og samarbejdspartnere på Københavns Universitet lektor Morten Agertoug Nielsen og professor Ali Salanti, der sammen har stiftet spinout-virksomheden NextGen Vaccines.

Desuden deltager forskere fra Tyskland og Holland, da projektet er en del af konsortiet Prevent-nCov.

Fra aber til mennesker

Adam Sander Bertelsen, der er ph.d. og lektor med speciale i vaccineudvikling på København Universitet, har store ambitioner for holdets vaccine, der bygger på en molekylær teknologi, der anvender såkaldte virus-lignende partikler (VLP).

Faktisk påstår han, at den har potentialet til at blive den hidtil mest effektive vaccine mod COVID-19.

Ifølge forskeren er de foreløbige resultater så stærke, at det giver forhåbninger om, at vaccinen, der er døbt ABNCoV2, kan vise sig lige så effektiv som vaccinerne kendt fra børnevaccinationsprogrammet, hvor én enkelt indsprøjtning kan give immunitet resten af livet.

Udover en langvarig effekt tyder resultaterne også på, at vaccinen bedre kan stå imod andre varianter af COVID-19, fordi immunresponset er så kraftigt, fremhæver Adam Bertelsen. Dertil peger resultaterne i retning af, at vaccinen kan være stort set bivirkningsfri og kan opbevares ved stuetemperatur.

Det er store ord, og det har heller ikke været uden søvnløse nætter, at projektet er nået til de kliniske faser, men ifølge Adam Sander Bertelsen er de prækliniske resultater fra aber, hvis immunrespons minder meget om menneskers, meget lovende.

»I min optik vil det være mærkeligt, hvis vaccinen pludselig ikke virker i mennesker, for det er meget sjældent, at det, der virker godt i aber, pludselig ikke virker i mennesker. Det ser man dog ofte fra mus til aber, men ikke fra aber til mennesker, og det gør mig rolig,« siger han.

Det er lykkedes Adam Sander Bertelsen og holdet af forskere at udvikle en lovende vaccine-idé, men indtil videre er de blot én blandt mange. Ifølge de seneste tal fra WHO er 182 vaccineprojekter mod COVID-19 i prækliniske stadier, og 82 er gået i gang med kliniske forsøg. Af de 82 er 3 af projekterne udviklet på baggrund af en lignende teknologi som Adam Bertelsens.

»Det har aldrig været vores ambition at blive den hurtigste, for vi kan ikke konkurrere med RNA-teknologien på hurtighed. Men vi mener, at vi kan lave en vaccine, der er mere effektiv end de andre, og vi kan se, at COVID-19-problemet ikke er løst af, at vi får den første sending vacciner, for vi har absolut ikke set den sidste mutation,« siger han.

Største gennembrud i moderne tid

Når Adam Sander Bertelsen forklarer, hvordan holdets vaccine virker, er det tydeligt, at det ikke er første gang, at han forklarer en udenforstående om virus-lignende partiklers egenskaber.

Nøglen er, at vi laver et gentaget mønster af virus-antigenet

Adam Sander Bertelsen, ph.d. og lektor, Institut for Immunologi og Mikrobiologi, KU

I et pædagogisk sprog, der kan forstås helt nede i børnehaven, fortæller han, at vaccineteknologien adskiller sig fra de to mest kendte teknologier i COVID-19-sammenhæng – messenger RNA-teknologien, som Pfizer/BioNTech bruger i deres vaccine, og den virale vector-teknologi, som Astra Zeneca bruger.

Til forskel fra disse benytter Adam Sander Bertelsens vaccine en teknologi kaldet cVLP eller capsid virus-lignende partikel, som har stærke bånd til den gammeldags metode inden for vaccineudvikling kendt fra børnevaccinationsprogrammerne.

Teknologien, Adam Bertelsen benytter i dag, fik i sin tid luft under vingerne, da den australske forsker Ian Frazer beviste, at den kunne bruges til en vaccine mod livmoderhalskræft – HPV-vaccinen.

»Vaccinen blev opfundet i 1990’erne, men kom først rigtigt ud over stepperne i 00’erne, da den blev markedsført. I Danmark endte det med en masse palaver om, at den havde bivirkninger, og i virkeligheden er det et paradoks, som har skygget over, at hele det globale vaccinefelt af forskere har anset den her vaccine som det største gennembrud i moderne tid.«

»Det er første gang, at man siden 1980’erne er lykkedes med at lave en kunstigt fremstillet vaccine, der skaber en ligeså succesfuld immunrespons som gamle vacciner baseret på levende virus,« fortæller Adam Sander Bertelsen.

Same same, but different

På trods af, at de har ligheder, adskiller VLP-teknologien sig grundlæggende fra den gammeldags metode ved, at man i laboratoriet blander en enkelt del af virus – virusantigenet, som i tilfældet med COVID-19 hedder spike-proteinet – med de såkaldte virus-lignende partikler.

Herved påhæftes spike-proteinet i et tæt mønster på overfladen af partiklerne, der i sin endelige form ligner en levende virus. Teknologien har haft stor interesse i forskermiljøer, da den eliminerer en række store problemer forbundet med den gammeldags metode, hvor man benytter såkaldt helvirus i enten død eller svækket form.

Han peger blandt andet på risikoen for, at personen, der får vaccinen udviklet på baggrund af den gammeldags metode, rent faktisk bliver syg af vaccinen, samt de store tekniske udfordringer når man skal dyrke virus som i tilfældet med influenza, hvor man bruger æg.

Tanken om at benytte samme teknologi som australieren Ian Frazer, men inden for andre sygdomsområder blev en inspirationskilde for Adam Sander Bertelsen, da han indledte sin forskerkarriere som ph.d.-studerende.

I dag, ti år senere, kan karrieren måske nå nyt et højdepunkt.

»Nøglen er, at vi laver et gentaget mønster af virus-antigenet,« siger han.

Hver af Adam Sander Bertelsens virus-lignende partikler er spækket med op til 180 tætsiddende virusantigener, og det er i sin essens forklaringen på, hvordan teknologien lykkes med at skabe en stærk immunrespons i mus og aber.

Han forklarer, at menneskets immunsystem gennem evolutionen er udviklet til at genkende viruslignende strukturer, og her skabes den stærkeste immunrespons ved gentagne mønstre.

Når immunsystemet identificerer virusantigener, der sidder tæt op af hinanden igen og igen på rad og række, som på Adam Sander Bertelsens viruslignende partikler, skaber det et stærkt faresignal, der får immunsystem til at vågne op og reagere meget, meget kraftigt.

En revolutionerende opfindelse

Der er dog en væsentlig mellemregning i Adam Sander Bertelsens opfindelse, for hvordan klistrer man 180 virusantigenter fast til overfladen af den viruslignende partikel?

Vi risikerer ikke bare at stå med en særdeles effektiv vaccine mod COVID-19, men også at cementere, at denne teknologi har et enormt potentiale, fordi den jo kan bruges i alting

Adam Sander Bertelsen, ph.d. og lektor, Institut for Immunologi og Mikrobiologi, KU

Den udfordring har de løst med en ny teknologi inden for den molekylærbiologiske forskning. Han betegner det som ‘molekylær velcro’.

»Da vi for nogle år siden sad og søgte efter, hvordan man kunne klistre virusantigener fast på overfladen af vores partikler, blev der på lige præcis det tidspunkt opfundet det her molekylære velcrosystem, og der var vi måske bare heldige at være de første til at se dets anvendelse til at løse det problem, vi sad med.«

»Systemet revolutionerede store felter af alt mulig biologi, men vi var nok de første til at se, at det kunne løse et problem inden for vaccineudviklingen,« siger Adam Sander Bertelsen.

Herfra går det stærkt for Adam Sander Bertelsen og hans kolleger i afdelingen, der hurtigt bliver inddraget i hans opdagelse.

Udover vaccinen mod COVID-19 arbejder forskerholdet således i dag både på en universal influenzavaccine, som dækker mod fremtidige varianter, en gonorevaccine, en vaccine mod hepatitis c, en malariavaccine samt vacciner mod kræft, hjertekarsygdomme og allergier, herunder astma.

Alt sammen med udgangspunkt i Adam Bertelsens ide.

»Det begyndte min forskningskarriere,« siger han.

»Fra første til sidste forsøg blev der skabt en sindssygt meget stærkere immunrespons, når jeg tager det selvsamme virusantigen, som mange af mine forgængere forgæves har forsøgt at skabe en immunrespons med, og præsenterer det i form af en viruslignende struktur med den molekylære velcro.«

På baggrund af dette er det udover vaccinen mod COVID-19 lykkedes Adam Sander Bertelsen og hans hold at sælge de kommercielle rettigheder til en vaccine mod brystkræft til et biotekselskab, som nu er ved at teste vaccinen i kliniske forsøg.

Fik andel i EU-millioner

Det var aldrig tænkt, at Adam Sander Bertelsen skulle kaste sig hovedkulds ud i udviklingen af en vaccine mod COVID-19, da han allerede var dybt begravet i udviklingen af vacciner mod en række andre sygdomme.

Ideen udsprang af de første historier om COVID-19’s spredning i Kina sidste år. Da de historier spredte sig i verdenspressen stillede en af Adam Sander Bertelsens kolleger ved navn Wian de Jongh det åbenlyse spørgsmål, om de ikke med udgangspunkt i COVID-19 en gang for alle skulle bevise over for omverdenen, hvor effektiv deres system er.

På baggrund af de forskningsresultater, som Adam Sander Bertelsen og hans hold allerede havde skabt med teknologien inden for andre sygdomme på mus, lykkedes det dem at blive et af de få projekter, der fik andel i en EU-pulje til udvikling af vacciner mod COVID-19.

For danskerne blev det til 20 millioner kroner, som kunne udgøre noget af det økonomiske fundament under det store udviklingsarbejde. Siden fik de Bavarian Nordic med på vognen. Det var centralt for den videre udvikling af vaccinen, da den var betinget af risikovillig kapital. Og gerne så meget af den som overhovedet muligt.

Nu krydser Adam Bertelsen fingre for, at de kliniske forsøg viser gode resultater. Hvis det sker, kan vaccinen være klar til at blive sprøjtet ind i armen på verdens befolkninger i begyndelsen af 2022.

Selvom, der er lang vej endnu, har Adam Sander Bertelsen allerede opnået mere, end han turde drømme om, da han begyndte at forske i malariavacciner for ti år siden.

»Derfor synes jeg personligt, at det er vanvittigt spændende for os, der hele tiden har troet på denne teknologi, men som også hele tiden er blevet mødt med denne her sunde forskningsmæssige skepsis blandt andre kolleger, der på ret vis har spurgt, om teknologien mon også ville virke på andet end mus.«

»Vores resultater viser allerede, at den grundidé, jeg har arbejdet med, holder vand hele vejen, og det er nok det, jeg synes er allermest spændende. Vi risikerer ikke bare at stå med en særdeles effektiv vaccine mod COVID-19, men også at cementere, at denne teknologi har et enormt potentiale, fordi den jo kan bruges i alting,« siger Adam Sander Bertelsen.