Forbedring af vacciners effektivitet med metal‑organiske nanopartikler

Forbedring af vacciner med metal‑organiske nanopartikler

Vacciner fungerer ved sikkert at udsætte kroppen for patogener, “undervise” immunsystemet i, hvordan det skal reagere den dag, det møder den faktiske sygdomsfremkaldende virus eller bakterie. Problemet er, at immunsystemet for at gøre dette skal udsættes for en minimumsmængde af patogener eller fragmenter, hvilket nogle gange kan være svært.

Af denne grund bruger traditionelle vacciner adjuvanter som aluminium for at forstærke immunsystemets reaktion. Disse kan dog forårsage uønskede bivirkninger, da de stimulerer ALLE immunsystemreaktioner, ikke kun dem, som vaccinen er beregnet til.

Et forskerteam fra MIT kan have fundet en løsning til at øge vaccineeffektiviteten ved at anvende en ny type adjuvant, der udnytter nanoteknologi. De brugte en nanopartikel kaldet et metal‑organisk rammeværk (MOF), som fungerer som en adjuvant, der forstærker en specifik immunreaktion i stedet for en generel reaktion som ved klassiske adjuvanter.

Forskningen involverede Robert Langer, en professor ved MIT Institute, og Dan Barouch, en professor ved Harvard Medical School.

Hvordan metal‑organiske nanopartikler fungerer

Den offentliggjorte forskningsartikel forklarer, at de brugte en MOF kaldet ZIF-8, en zinkion bundet til fire molekyler imidazol, en organisk forbindelse. Dette er første gang, mekanismerne for, hvordan ZIF-8 fungerer, er blevet belyst.

Forskerne indlejrede SARS‑CoV‑2 spike‑proteinet i strukturen af 100‑200 nm ZIF‑8‑partikler, hvor størrelsen gør det muligt for makrofager at optage dem eller for dem at trænge ind i lymfeknuder. MOF‑partiklerne nedbrydes og leverer det virale protein direkte til immunsystemet.

Kilde: Science Advances

Så fungerer den i bund og grund ved at dirigere de virale partikler til immunsystemet for genkendelse i stedet for at overstimulere hele immunsystemet for at få det til at opdage de virale partikler i blodbanen. Målretning af virale partikler skabte en meget specifik dosisafhængig respons på COVID‑proteinet og en større reaktion end proteinet uden MOF.

Det, der gør den særligt nyttig, er, at den efterligner, hvordan kroppen opbygger immunitet mod virussen, hvor den nedbrudte virus deles i stykker og huskes for at skabe langvarig immunitet. Så fra immunsystemets synspunkt er der kun lille forskel mellem en ZIF‑8‑partikel og en rigtig viral partikel.

Kilde: Science Advances

Hvad er næste skridt for metal‑organiske nanopartikler og MOF‑vacciner?

Opdagelsen af, hvordan man kan bruge MOF uden en adjuvant, banede vejen for en helt ny generation af vacciner, som kan være sikrere og mere effektive.

En anden fordel er, at sådanne vacciner, der bruger proteindel‑subenheder, er billigere og lettere at fremstille end RNA‑vacciner. Dette kan derfor holde traditionelle vaccine‑design konkurrencedygtige, selv mod de nye bølger af mRNA‑vacciner under udvikling.

Det næste skridt vil være at udføre yderligere tests for at sikre ZIF‑8’s sikkerhed, nu hvor det er bevist, at det kan forstærke vaccineeffekter. Procedurer for masseproduktion til omkostningspris skal også udvikles.

En anden mulighed er, at ZIF‑8 ikke er slutpunktet for MOF‑baserede vacciner. Lignende nanopartikler kunne give en endnu stærkere immunrespons, en bedre sikkerhedsprofil eller være lettere & billigere at masseproducere.

Vaccinevirksomheders aktier

1. Merck

Selvom den i de sidste år er blevet overhalet i samlede indtægter af COVID‑19‑vaccinevirksomheder, har Merck stadig haft #1‑pladsen blandt sælgere af ikke‑COVID‑19‑vacciner. Blandt dens bedst sælgende er anti‑HPV‑vaccinen (Human Papillomavirus) Gardasil, som indbragte $8,8 milliarder i 2023, og har oplevet eksplosiv omsætningsvækst de sidste 3 år.

Kilde: Merck

Virksomheden ser også på at lancere en ny pneumokokvaccine med en PDUFA‑dato fastsat for dens V116‑vaccine i juni 2024 samt 5 andre vacciner i forsknings‑ og udviklingspipeline.

Kilde: Merck

Forbedring af vacciners effektivitet og reduktion af behovet for adjuvanter, som kan forårsage bivirkninger, vil være af stor interesse for virksomheder som Merck, som regelmæssigt har måttet håndtere kontrovers omkring sine vacciner, som kan forårsage nogle sjældne sygdomme, herunder Gardasil.

Så selvom mRNA‑vacciner har været i fokus på grund af pandemien, er mere traditionelle protein‑baserede design langt fra forbi og kan være enormt rentable.

2. GSK

GSK er en anden tungvægt inden for vaccineproduktion, især med en avanceret 5‑i‑1 meningokokvaccin (mod meningitis), som indbragte 1,1 milliarder i omsætning i 2022, selvom den endnu ikke er godkendt til det amerikanske marked.

Virksomheden arbejder også på at udvide sit vaccineudbud. Dens RSV‑vaccine, der retter sig mod voksne i alderen 50‑59 år, blev godkendt i januar 2024 og er den første, der er tilgængelig for denne befolkningsgruppe. Flere vacciner er under udvikling, herunder for:

• Helvedesild.
• Influenza.
• Meningokoksygdomme.
• Pneumokoksygdomme.
• Hepatitis B
• Herpes simplex-virus

GSK forventer, at vaccinekategorien vil fortsætte med at vokse med en “høj enkeltcifret % CAGR”.

GSK’s fokus på infektionssygdomme gennem vacciner og nye antibiotika imødekommer et presserende behov i lyset af stigende antibiotikaresistens og nye epidemier. Det er også leverandør af adjuvanter eller fremstillingstjenester til andre virksomheders vacciner, hvilket placerer dem i en fremragende position til at drage fordel af forbedringer i klassiske vacciner og producere dem i stor skala.

3. Sanofi

Sanofi (SNW.DE ) (SNY ) er en anden stor leder på vaccinemarkedet med en stærk tilstedeværelse inden for den årlige influenzavaccine. Det er også en leder inden for immunologi generelt, især takket være Duxipent, en anti‑allergisk behandling.

Kilde: Sanofi Vaccines Investor Event

Sanofis forsknings‑ og udviklingsindsats bygger på både traditionelle vaccine‑teknologier og mRNA‑vacciner. Innen 2025 forventer de at præsentere mindst 5 “best‑in‑class” nye vaccinekandidater i fase 3 af kliniske forsøg.

Som følge heraf forventer virksomheden, at deres vaccinesalg vil vokse til så meget som $10 milliarder+ inden 2030, primært fra en vedvarende førerposition inden for influenza samt vækst i RSV, pneumokok og nye mRNA‑markeder.

Den arbejder også på innovative immunologi‑teknologiplatforme, såsom antistof‑lægemiddelkoblinger, SYNTHORIN, og udnyttelse af kroppens naturlige dræberceller (NK‑celler), samt kombination af disse med AI og genomisk forskning.

Kilde: Sanofi

Sanofi udvider inden for områder, hvor vacciner typisk præsterer dårligt, såsom spædbørn med et umodent immunsystem. De ser også på at udvide vacciners potentiale, især ved at målrette mod akne.

Forbedring af effektiviteten, såsom brug af MOF til at skabe en stærk immunrespons, kan være en ny vej for virksomheden til at levere endnu bedre medicinsk præstation, især for sygdomme eller situationer, hvor vacciner historisk set har fejlet i at yde tilstrækkeligt.