Professor Karin Loré, vaccin och immunförsvar

Vaccinationer är något de allra flesta i Sverige fått, redan i späd ålder. I det nationella, allmänna vaccinationsprogrammet ingår vaccin mot elva olika sjukdomar, och i år är vattkoppor under utredning för att läggas till. Samtliga sjukdomar som ingår är allvarliga eller får allvarliga följder men är idag mycket ovanliga till följd av vaccinationsprogram. När man vaccinerar någon, injiceras en liten dos med försvagat, avdödat eller en utvald del av virus/ bakterier som immunförsvaret reagerar mot och skapar de antikroppar som skyddar om vi skulle senare exponeras för den sjukdom vi är vaccinerade mot. Vaccin är både ett skydd för individen men också för hela befolkningen då vaccinerade personer inte sprider smittan vidare och därigenom skyddar de som av någon anledning inte kan vaccinera sig, s.k. flockimmunitet.

Foto: Ulf SirbornKarin Loré är professor i vaccinationsimmunologi och arbetar med att forska fram säkra och effektiva vaccin. Hon disputerade på KI och med en avhandling om dendritiska celler och HIV. ”Under min tid som doktorand kom nya differentieringssystem av dessa celler vilket gjorde att forskningen i fältet tog fart. Det var en hektiskt och lärorik tid”. Hon fortsätter: ”Efter min disputation blev jag rekryterad som postdoc av min opponent till ett nystartat centrum för vaccinationsforskning vid NIH (National Institutes of Health, Maryland USA). Jag märkte att det faktum att doktorandutbildningen vid KI innebär att man är involverad i forskningens alla steg gör en väl förberedd och självgående för att tackla vidare postdoc studier. Det var mer av en ’sink or swim’ mentalitet på NIH, man ska drivas av sin egen motivation.” berättar Karin.

På egna ben
Karin höll sig mer än flytande. Eftersom hennes postdoc mentor var T-cells immunolog fick Karin fria händer att sätta upp nya sorteringssystem för primära dendritiska celler från människor. Hon använde sedan dessa för att studera hur dendritiska cellers funktion kan förbättras med olika vaccinkomponenter. Efter sin postdoc återvände Karin till KI där hon startade upp sin egen grupp.  Hon implementerade samma sorteringssystem på KI och använde detta till stor del för att studera HIV vaccin tillsammans med Gunilla Karlsson Hedestam. Karin erhöll sedan ett relokeringsanslag från Vinnova som gjorde att hon flyttade med sin forskargrupp tillbaka till NIH 2011. Under de tre påföljande åren som visiting scientist kom Karin att nischa sig genom att kartlägga den immunologiska process som äger rum i kroppen direkt efter man injicerat ett vaccin. När nålen förs in i muskeln och vaccinet sprutas in, vilken verkan har det lokalt och systemiskt? Vilka celler aktiveras initialt? Vilka celler rekryteras och hur interagerar med vaccinet på plats? Dendritiska celler? Karin sökte svar på det som händer för att man ska bygga upp det immunologiska svar som skyddar mot sjukdomen man vaccinerat mot.

2014 erhöll Karin en professur på KI och flyttade tillbaka med sin forskargrupp och samma år blev hon även gruppledare på CMM. Gruppen arbetar translationellt från celler till modeller med kliniska prövningar som slutmål. ”Man måste ha mycket starka data innan man får testa ett vaccin på människor. Vaccin är profylaktiskt för friska människor, ofta barn och detta gör att kontrollerna kring de vetenskapliga bevisen och säkerhetsföreskrifterna innan man kan göra en klinisk prövning är rigorösa” berättar Karin.

Att utveckla ett effektivt och säkert vaccin
Det tar lång tid att ta fram ett vaccin och en av de absolut svåraste delarna i kedjan är att identifiera och producera rätt antigen att vaccinera med. HPV-vaccinet (humant papillomvirus, orsakar livmoderhalscancer) är ett exempel på ett vaccin som mycket framgångsrikt utvecklades med bara ca 25 år från identifiering av viruset till ett godkänt vaccin. HPV-viruset är också ett av de virus som bedöms som väldigt stabila, influensavirus muterar årligen och HIV-viruset muterar konstant vilket är en av de största anledningarna i att designa rätt antigen att använda i ett verkningsfullt vaccin. Därför måste det vara ett brett spektrum av experter inblandade i arbetet med att ta fram nya vaccin. Vissa forskargrupper arbetar med försöka förstå vilka sjukdomsspecifika antigen man ska ha i vaccin, andra fokuserar på design för framställning av stabila antigen, industrin producerar och kvalitetssäkrar vaccin, immunologer inklusive Karins grupp studerar de vaccinsvaren man får med framtagna vaccin,  experter på Folkhälsomyndigheten och liknande instanser avgör hur bra täckning ett vaccin har och hur det ska användas i praktiken.

Det går inte att prata om vaccinationer utan att komma in på H1N1-viruset, svininfluensan som utbröt 2009. ”Det var väldigt olyckligt” menar Karin. ”Massvaccination skedde i Sverige men influensaepidemin blev inte så allvarlig som beräknat och ca 150 individer drabbades av narkolepsi vilket innebar att de utvecklade antikroppar mot hypokretinreceptorer, ett protein som är väldigt likt ett av virusproteinen och som reglerar sömn i hjärnan.”

Bra kan alltid bli bättre
Kartläggningen som Karins grupp bedriver genererar kunskap kring de initiala mekanismerna vid vaccination. Om man känner till händelseförloppet i detalj kan vaccinen designas mer optimalt, till exempel genom att utveckla bättre adjuvans, dvs. de molekyler som hjälper till att stimulera immunsvaret. De vaccin som innehåller levande försvagade virus kan kroppens medfödda immunsystem lätt känna igen och svara med en immunitet likt den som följer en virusinfektion. Dessa vaccin är väldigt potenta men denna strategi går inte att ha för allvarliga infektioner som HIV. Därför arbetar man idag med s.k. rekombinanta vaccin, dvs. enskilda antigen och antigen i partikelform framställda på konstgjord väg. Dessa är däremot inte lika potenta utan behöver adjuvans som ger en skjuts till immunförsvaret att skapa ett tillräckligt starkt skydd.

Karins säger att nyare vaccin som t.ex. HPV och Hepatit B är uppbyggda av rekombinanta virusliknande partiklar som påminner om sfäriska bollar med en stor mängd antigen placerade på ytan för kroppens immunceller att reagera med. Detta göra att receptorerna på immuncellerna kan fästa starkt vilket gör att immunsvaret blir kraftigare. Den taggiga bollen kan också med hjälp av sin struktur fastna under längre tid i lymfknutarna så att immuncellerna har längre tid att interagera med de exponerade antigenen.

Illustration: Liz Thompson

En annan potentiell utveckling av vaccineffekten handlar om hur den distribueras. Karins grupp undersöker om man i stället för att ge vaccin i muskeln kan spruta in det i huden. I huden finns normalt mycket mer immunceller, framförallt dendritiska celler, än i muskeln. Huden är ju det organ som sköter det yttre försvaret mot vår omgivning så att ge vaccin i huden ge ofta ett bättre immunsvar. Vaccinationen skulle även kunna bli billigare eftersom lägre doser ofta kan användas i huden. Dock är är det tekniskt svårare att injicera i huden och risken att få en hudreaktion är större. ”Frustrationen med jobbet är att det inte bara är intellektet som sätter gränser för vad vi kan göra. Immunsystemet klarar av så otroligt mycket men det finns begränsningar för vad vi kan och får testa. Har man resultat som lett fram till klinisk prövning finns det inte alltid möjlighet att i det läget gå tillbaka i 15-20 års studier för att undersöka ytterligare mekanismer” säger Karin. Men arbetet mot ett godkänt vaccin är en stark drivkraft. ”Jag får arbeta med något som kan göra skillnad för väldigt många människor, det känns bra” avslutar Karin.

Text: Ingela Loell
Foto: Ulf Sirborn, KI
Illustration: Liz Thompson

CMM Research Groups

NEUROGENETIK OCH PSYKIATRISKA SJUKDOMAR

GENETISKA SJUKDOMAR

INFLAMMATORISKA SJUKDOMAR

KARDIOVASKULÄRA OCH METABOLA SJUKDOMAR