Bioteknologia

Rokotusten seuraava sukupolvi

mm
Julkaistu
Päivitetty
Lisää Securities.io suosikkilähteisiisi Google-palvelussa
Ilmoitus: Securities.io voi saada korvauksen, kun käytät arvioimiemme tuotteiden linkkejä. Tämä ei vaikuta toimituksellisiin arvioihimme. Emme ole rekisteröity sijoitusneuvoja; tämä ei ole sijoitusneuvontaa. Lue kumppanuusilmoituksemme.

Rokotusten voima

Rokotusten historia ulottuu Edward Jennerin vuonna 1796 kehittämään isorokkorokotukseen. Rokotteet ovat sittemmin muuttaneet terveydenhuoltoa ja vähentäneet kuolleisuutta. WHO:n johtamassa tutkimuksessa arvioitiin, että rokotukset olivat pelastaneet vähintään 154 miljoonaa ihmishenkeä vuosina 1974–2024 .

Rokotukset mahdollistivat myös isorokon maailmanlaajuisen hävittämisen. Tauti surmasi arviolta satoja miljoonia ihmisiä 1900-luvulla .

Myös polion hävittämiseen pyritään. Vuonna 2024 villin polioviruksen endeeminen leviäminen jatkui Afganistanissa ja Pakistanissa, mutta rokoteperäisiä epidemioita esiintyi muuallakin. Ennen rokotuksia polio halvaannutti tai surmasi vuosittain satojatuhansia ihmisiä; kaikkia näitä tapauksia ei pidä laskea kuolemiksi.

COVID-19-pandemia nosti rokotukset ja niitä koskevan keskustelun julkisuuden keskiöön. Samalla mRNA-rokotteista tuli laajasti käytetty teknologia.

Tartuntataudit aiheuttavat edelleen huomattavaa kuolleisuutta. Puutteellinen rokotuskattavuus on yksi syy, ja joihinkin tauteihin ei vielä ole tehokasta rokotetta. Väite, että tartuntataudit aiheuttaisivat nykyisin 40 prosenttia kaikista maailman kuolemista, ei kuvaa maailmanlaajuista nykytilannetta luotettavasti.

Uudet teknologiat voivat auttaa kehittämään seuraavan sukupolven rokotteita.

Lähde: Phrma

Miten rokotteet toimivat

Rokote valmistaa immuunijärjestelmää kohtaamaan taudinaiheuttajan, kuten viruksen tai bakteerin (patogeenin).

Rokote esittelee elimistölle antigeenin tai ohjeen sen valmistamiseen. Joissakin rokotteissa käytetään tapettua tai heikennettyä taudinaiheuttajaa. Elävillä heikennetyillä rokotteilla voi olla käyttörajoituksia esimerkiksi voimakkaasti immuunipuutteisilla ihmisillä.

Immuunijärjestelmä muodostaa muun muassa vasta-aineita ja muistisoluja. Vasta-aineet tunnistavat tiettyjä antigeenin rakenteita, mitä voidaan havainnollistaa avaimen ja lukon vertauksella.

Lähde: Cusabio

Antigeenin tarkka tunnistaminen voi auttaa neutraloimaan taudinaiheuttajan. Suojaan osallistuvat myös soluvälitteinen immuniteetti ja immuunimuisti.

Rokotusten perusperiaatteita havainnollistaa myös tämä noin kolmen minuutin video:

Isorokon kohdalla rokotukset ja kansainvälinen torjuntatyö johtivat taudin hävittämiseen.

Toiset taudinaiheuttajat ovat vaikeampia kohteita. Haasteita ovat esimerkiksi:

  • Antigeenien suuri vaihtelu. Influenssavirukset muuttuvat jatkuvasti, minkä vuoksi kausirokotteita päivitetään. Flunssaa puolestaan aiheuttavat monet eri virukset; jokainen influenssakausi ei ole kokonaan uusi tauti.
  • Piiloutuminen ja vähäinen antigeenimäärä. Jotkin taudinaiheuttajat voivat jäädä elimistöön ja välttää immuunipuolustusta. Tämä vaikeuttaa tehokkaan rokotteen kehittämistä.
  • Immuunijärjestelmän heikentäminen. HIV tartuttaa erityisesti CD4-T-soluja ja heikentää immuunipuolustuksen koordinaatiota. Se ei kohdistu suoraan vain vasta-aineita tuottaviin soluihin.
  • Nopeasti etenevä infektio. Joidenkin tautien eteneminen voi olla niin nopeaa, ettei uusi immuunivaste ehdi estää vakavaa tautia. Rokotuksella etukäteen syntynyt suoja voi silti auttaa, kuten Ebola-rokotteet osoittavat.

Rokotekehityksen seuraavat kohteet

Krooniset infektiot

Pitkittyviä infektioita aiheuttavat taudinaiheuttajat voivat olla vaikeita rokotekohteita. Syitä ovat esimerkiksi immuunipuolustuksen väistäminen, antigeenien vaihtelu ja monimutkainen elinkierto. Kaikkia näitä tauteja ei kuitenkaan pidä kuvata samalla mekanismilla.

Malaria

Vuonna 2022 malariatapauksia arvioitiin olleen 249 miljoonaa ja kuolemia noin 608 000. Suurin taakka kohdistui Afrikkaan ja erityisesti pieniin lapsiin. Sairaus aiheuttaa myös koulupoissaoloja, työkyvyttömyyttä ja tulonmenetyksiä sekä ylläpitää köyhyyttä.

Mosambikissa malarian osuus oli vuonna 2015 tutkimuksen mukaan 45 % avohoitokäynneistä ja 24 % sairaalahoitoon otetuista potilaista .

Tutkimuksessa komplisoitumattoman malarian kotitalouskulujen mediaani vastasi Zambéziassa 10–21:tä prosenttia perheen kuukausimenoista eli 1,63–3,46 dollaria. Vakavan tapauksen kulut, 64,90–81,08 dollaria, ylittivät keskimääräiset kuukausimenot henkeä kohti yli kolminkertaisesti.

Malaria Journal
Malariaa aiheuttavat hyttysten välittämät Plasmodium-loiset, joiden elinkiertoon kuuluu maksa- ja verivaihe. P. falciparum -loisella on noin 60 var-geeniä, joiden ilmentymistä vaihtelemalla se voi välttää immuunipuolustusta .

Rokotteen kehittäminen on ollut vaikeaa. Siksi hyttysten torjunta ja lääkkeet ovat olleet keskeisiä, vaikka lääkeresistenssi vaikeuttaa hoitoa.

Malariarokotteet ovat saatavilla

WHO suositteli vuonna 2021 RTS,S/AS01-rokotetta lapsille malarian vaivaamilla alueilla. Sen kehittäjä on GSK . Vuonna 2023 Oxfordin yliopiston kehittämä R21/Matrix-M sai ensimmäisiä kansallisia hyväksyntöjä , ja WHO suositteli sitä saman vuoden lokakuussa.

Nämä rokotteet vähentävät malariatapauksia, myös vakavaa tautia, mutta eivät anna täydellistä suojaa. Ne perustuvat rekombinantteihin proteiineihin ja viruksen kaltaisiin hiukkasiin sekä tehosteaineisiin.

Muita ehdokkaita kehittää esimerkiksi Sanaria . Sanarian PfSPZ Vaccine perustuu säteilyllä heikennettyihin kokonaisiin itiömuotoihin eli sporotsoiitteihin, ja sitä on tutkittu muun muassa vaiheen 2 kokeissa. Geneettisesti heikennetty PfSPZ-LARC2 on eri ehdokas, jonka ensimmäisiä ihmistutkimuksia valmisteltiin vuonna 2024.

Sanaria raportoi, että sen P. falciparum -sporotsoiittirokotteilla on saavutettu yli 90 prosentin teho tietyissä kontrolloiduissa ihmisten malaria-altistuskokeissa. Tätä ei voi yleistää kaikkien ehdokkaiden tehoon kenttäolosuhteissa.

Sanaria

HIV/AIDS

HIV, joka hoitamattomana voi johtaa AIDSiin, oli noin 39 miljoonalla ihmisellä vuonna 2022, jolloin AIDSiin liittyviä kuolemia oli noin 630 000 . Luku kuvaa HIV:n kanssa eläviä ihmisiä, ei saman vuoden uusia tartuntoja. Antiretroviraalinen hoito parantaa ennustetta ja voi estää tartuntoja tehokkaasti. Rokote voisi täydentää ehkäisyä, mutta sitä ei ole osoitettu välttämättömäksi jokaiselle mahdolliselle parannuskeinolle.

HIV:n kohteena ovat erityisesti CD4-T-solut. Lisäksi virus muuntuu nopeasti ja muodostaa piileviä varastoja, mikä vaikeuttaa sekä rokotteen että parantavan hoidon kehittämistä.

Tehokkaan HIV-rokotteen kehittäminen on osoittautunut vaikeaksi, eikä toimivaa ratkaisua vielä ollut vuonna 2024.

Tutkittavia ehkäisy- ja hoitomenetelmiä ovat esimerkiksi:

Muut

Kaikkia rokotehankkeita ei voi esitellä tässä. Lisätietoja on tässä 11-sivuisessa katsauksessa .

Muita tärkeitä tutkimuskohteita ovat seuraavat taudit. Dengueen ja vyöruusuun oli jo rokotteita, joten kaikki luettelon taudit eivät ole rokottamattomia kohteita:

  • Dengue
  • Koukkumatotauti
  • Leishmaniaasi
  • Sytomegalovirusinfektio
  • Lymen borrelioosi
  • Vyöruusu

Aggressiiviset infektiot

Uudet tai nopeasti etenevät infektiot voivat aiheuttaa vakavaa tautia ja suurta kuolleisuutta.

Ebola on yksi esimerkki. Tapauskuolleisuus vaihtelee epidemian ja hoidon mukaan, eikä 30–50 % ole kaikkia verenvuotokuumeita koskeva luku. Zairen ebolavirukseen kohdistuvia rokotusratkaisuja ovat Merckin Ervebo , joka hyväksyttiin vuonna 2019, sekä Johnson & Johnsonin (JNJ ) Zabdeno+Mvabea -rokotusohjelma.

Koronaviruksista SARS-CoV-2 aiheutti COVID-19-pandemian. Samaan virusperheeseen kuuluvat myös MERS-CoV eli Lähi-idän hengitysoireyhtymän aiheuttaja sekä vuosien 2002–2004 epidemian aiheuttanut SARS-CoV .

Uusi rokotusteknologia

Rokotteissa on käytetty heikennettyjä tai inaktivoituja taudinaiheuttajia, niiden osia sekä geneettisesti muokattuja vektoreita.

Biotieteiden edistys tarjoaa uusia tapoja valmistaa ja kohdentaa rokotteita.

mRNA-rokotteet

COVID-19-pandemia vauhditti mRNA-rokotteiden laajaa käyttöönottoa. Teknologian etuna on nopea ehdokkaiden suunnittelu.

Kun kohdeantigeenin geneettinen sekvenssi tunnetaan, sitä koodaava mRNA-ehdokas voidaan suunnitella nopeasti. Muutaman viikon suunnittelu ei kuitenkaan tuota valmista parannuskeinoa: turvallisuuden, tehon, valmistuksen ja hyväksynnän osoittaminen vaatii tutkimuksia.

Pandemiassa käytettiin myös muita rokoteteknologioita. mRNA:n nopea muokattavuus auttoi vastaamaan uuteen taudinaiheuttajaan.

Monia muita mRNA-rokotteita kehittävät etenkin Moderna ja BioNTech, jotka laajensivat tutkimustaan pandemian aikana saaduilla tuloilla.

Nukleiinihapporokotteet

mRNA-rokotteet ovat nukleiinihapporokotteiden alaryhmä. Toinen vaihtoehto on DNA, jonka avulla solu voi tuottaa antigeenia. Aiemmissa katsauksissa raportoitiin yli 160 DNA-rokotteen kliinisistä tutkimuksista, mutta tämä ei ole ajantasainen vuoden 2024 Yhdysvaltain tutkimusmäärä.Myös luvut, joiden mukaan 62 % tutkimuksista koski syöpää ja 33 % HIV:tä, ovat aiemman katsauksen jakaumia eivätkä koko nykyisen tutkimuskentän tilastoja.

Rokotteiden valmistus kasveissa ja levissä

Rokoteantigeeneja voidaan valmistaa esimerkiksi bakteereissa, hiivassa, hyönteis- tai nisäkässoluissa. Kaikki tuotanto ei siis perustu yksisoluisiin organismeihin.

Geneettisesti muokatut kasvit voivat toimia myös rokoteantigeenien tuotantojärjestelminä.

Kasvipohjaisia rokotekomponentteja voidaan tuottaa kasvihuoneissa tai muissa valvotuissa järjestelmissä. Menetelmä voi alentaa tiettyjä kustannuksia, mutta vaatii laadunvalvontaa ja turvallista tuotantoa.

Kasvien ja muiden tuotantosolujen biokemia eroaa toisistaan. Esimerkiksi proteiineihin liitettävät sokerit voivat vaikuttaa antigeenin ominaisuuksiin.

Myös mikroleviä tutkitaan rokoteantigeenien valmistukseen. Eläinrokotteisiin liittyvissä kokeissa on tarkasteltu muun muassa sitä, miten leväsolun seinämä voisi suojata suun kautta annettavaa antigeenia. Tämä ei vielä osoita kaikkien levärokotteiden soveltuvuutta ihmisille ilman puhdistusta tai muuta käsittelyä.

Metalliorgaaniset nanohiukkaset

Rokotteita voidaan parantaa myös muuttamatta kokonaan niiden valmistusteknologiaa.

Monissa rokotteissa käytetään adjuvantteja eli tehosteaineita immuunivasteen vahvistamiseen. Ne voivat aiheuttaa esimerkiksi paikallisia reaktioita, mutta väite kaikkien immuunireaktioiden summittaisesta aktivoimisesta on liian laaja.

MIT:n tutkijat selvittivät uuden nanohiukkaspohjaisen tehosteaineen mahdollisuuksia esikliinisessä tutkimuksessa.

Metalliorgaaniseen runkorakenteeseen perustuva ZIF-8-hiukkanen auttaa kohdentamaan immuunijärjestelmän aktivaatiota. Hiirikokeiden tulokset olivat lupaavia, mutta eivät osoita hyväksytyn ihmisrokotteen tehoa. Esittelemme tutkimusta artikkelissa ”Rokotteiden tehon parantaminen metalliorgaanisilla nanohiukkasilla”

Influenssarokotteen uusia kohteita

Nopeampi kehitys tai voimakkaampi immuunivaste ei yksin ratkaise influenssavirusten vaihtelusta johtuvia ongelmia.

Monien rokotteiden kohdeantigeenit muuttuvat, mikä voi heikentää aiemmin syntynyttä suojaa.

Tutkijat pyrkivät ohjaamaan vastetta myös vähemmän vaihteleviin virusosiin. Eräässä tutkimuksessa seulottiin noin 80 000 mutantin kirjastoa; rokotteeseen ei vain sekoitettu kaikkia näitä viruksia. Aihetta käsitellään artikkelissa ”Influenssarokotteen kehitykseen etsitään uutta lähestymistapaa”.

Parempi logistiikka ja jakelu

Rokotusten logistiikkaa voidaan parantaa ratkaisemalla kylmäsäilytykseen, kuljetukseen ja antamiseen liittyviä haasteita.

Esimerkiksi Oxfordin tutkijat kuvasivat vuonna 2010 menetelmän, jossa virusvektoreita suojattiin sokerilasikerroksella , minkä avulla niiden aktiivisuutta säilyi jopa 45 °C:ssa kuuden kuukauden ajan . Kyse oli tutkituista vektoreista, ei kaikkien rokotteiden yleisestä säilyvyydestä.

Leväpohjaisia antigeeneja tutkitaan myös suun kautta annettaviin valmisteisiin.

Toinen vaihtoehto ovat rokotteita sisältävät mikroneulalaastarit . Niiden pienet ulokkeet toimittavat rokotetta ihon pintakerroksiin. Ne voivat vähentää kipua ja helpottaa jakelua, mutta eivät ole kirjaimellisesti täysin neulattomia eivätkä kaikki valmisteet vielä hyväksyttyjä.

Digitaaliset rokoterekisterit

Digitaaliset rokotustiedot voivat auttaa seuraamaan yksilöiden ja väestön rokotussuojaa. Ne tukevat kampanjoiden suunnittelua, kattavuuden arviointia ja tartuntariskien ennakointia.

Rokotteet muita kuin tartuntatauteja vastaan

Myös syöpään ja muihin sairauksiin kehitetään rokotteita. Osa seuraavista menetelmistä on kuitenkin vasta-ainehoitoja tai solujen uudelleenohjelmointia, ei rokottamista.

Syöpärokotteet

Syöpä on merkittävä kuolinsyy, ja parempien hoitojen kehittäminen on tärkeää. Tartuntatautien ja syövän osuudet vaihtelevat alueen ja ajankohdan mukaan.

HPV- ja hepatiitti B -rokotteet ehkäisevät infektioita ja siten osaa niihin liittyvistä syövistä.

Terapeuttiset syöpärokotteet pyrkivät puolestaan aktivoimaan immuunijärjestelmää olemassa olevaa kasvainta vastaan.

Kohteena voivat olla syöpäsoluissa esiintyvät antigeenit.

Hyväksyttyjä immuunihoitoja ovat esimerkiksi sipuleucel-T tiettyyn eturauhassyöpään sekä virtsarakon syövän BCG-hoito ja melanooman T-VEC-virushoito . Näiden toimintatavat eroavat toisistaan, eikä niitä kaikkia voi rinnastaa tavallisiin ehkäiseviin rokotteisiin.

Uusia rokote-ehdokkaita tutkitaan moniin syöpiin, myös vaikeasti hoidettaviin kasvaimiin, kuten haimasyöpään.

Solujen uudelleenohjelmointi ja ikääntymistutkimus

Indusoituja pluripotentteja kantasoluja eli iPS-soluja ja osittaista uudelleenohjelmointia tutkitaan kudosten korjaamisen yhteydessä. Tilapäinen mRNA-pohjainen ohjelmointi on yksi mahdollinen työkalu, mutta tehokasta ikääntymistä estävää hoitoa ei tästä seuraa automaattisesti.

mRNA:n käyttö voi muistuttaa rokotteen toimitusteknologiaa, mutta tavoitteena on muuttaa solun tilaa eikä synnyttää immuunisuojaa. Kyse ei siten ole ikääntymisrokotteesta.

Käsittelemme näitä tutkimussuuntia artikkelissa ”Ikääntyminen kuuluu elämään, mutta sen vaikutuksia voidaan tutkia”.

Alzheimerin tautiin kehitettävät rokotteet

Väestön ikääntyessä Alzheimerin tauti on kasvava kansanterveyshaaste.

Yhdysvaltalainen Vaxxinity raportoi UB-311-ehdokkaan vaiheen 2a tutkimuksesta, jossa oli 43 osallistujaa. Amyloidi-beetaan kohdistuva valmiste tuotti immuunivasteen, ja turvallisuus sekä siedettävyys olivat hyväksyttäviä tässä pienessä tutkimuksessa. Kliinistä hyötyä taudin etenemiseen ei kuitenkaan osoitettu varmaksi.

Myös muita Alzheimerin tautiin kohdistuvia rokote-ehdokkaita tutkitaan . Kohteina ovat esimerkiksi amyloidi-beeta, tau-proteiini ja tulehdukseen liittyvät mekanismit.

Diabetes

Tyypin 1 diabetes on autoimmuunisairaus, jossa immuunijärjestelmä tuhoaa haiman insuliinia tuottavia soluja. Immuunivasteen muokkaamista tutkitaan sairauden ehkäisemiseksi tai etenemisen hidastamiseksi.

Provention Bion ja MacroGenicsin kehittämä TZIELD hyväksyttiin Yhdysvalloissa vuonna 2022  . Tzield eli teplitsumabi on CD3-vasta-aine, ei rokote. Vuoden 2022 hyväksyntä koski vähintään kahdeksanvuotiaita vaiheen 2 tyypin 1 diabetesta sairastavia ja viivästytti etenemistä kliiniseen vaiheeseen 3; se ei paranna sairautta tai palauta tuhoutuneita soluja.

Tulehduksen immuunihoidot

Vuonna 2023 tutkijat raportoivat astmaan liittyviin ihmisen sytokiineihin kohdistuvasta rokote-ehdokkaasta humanisoiduissa hiirissä . Myös psoriaasiin tutkitaan rokotteita ja käytetään monoklonaalisia vasta-aineita . Nämä ovat eri hoitomuotoja, eikä vasta-aine itsessään ole rokote.

Muita tutkimusalueita ovat:

Rokotteita ja immuunihoitoja kehittävät yritykset

1. BioNTech (BNTX)

BioNTech panostaa liiketoimintansa perustana olevaan teknologiaan. Pfizerin kanssa kehitetystä COVID-19-rokotteesta saadut tulot ovat mahdollistaneet tutkimusohjelmien laajentamisen.

Yhtiö tutkii mRNA-rokotteita muun muassa vyöruusua, tuberkuloosia, malariaa, HIV:tä ja herpesviruksia vastaan. Se on yksi alan johtavista yrityksistä, ja myös Moderna (MRNA) kehittää laajaa mRNA-rokotevalikoimaa.

BioNTech tutkii mRNA:ta myös syövän hoidossa. Artikkelissa viitatussa tutkimusputkessa oli   12 syöpähoitoehdokasta .

Lähde: BioNTech

Tutkimusputkeen sisältyy lisäksi soluterapioita ja muita kuin mRNA-pohjaisia syöpähoitoja.

mRNA on muuttanut joidenkin virusinfektioiden ehkäisyä. BioNTech pyrkii hyödyntämään sitä myös syövän hoidossa, mutta onnistuminen vaatii kliinistä näyttöä.

BioNTech tarjoaa sijoittajille altistumista sekä tartuntatautien rokotekehitykseen että syöpähoitoihin liittyvälle tutkimukselle.

2. Immatics

IMTX Hintakaavio

Immatics kehittää syöpäsoluihin kohdistuvia T-solureseptoriin perustuvia hoitoja, kuten TCR-T-soluterapioita . Ne eivät ole tavanomaisia rokotteita.

Kehitystyön keskeiset vaiheet ovat:

  • Valita kohde, joka esiintyy luontaisesti ja riittävän runsaasti kasvainsoluissa mutta mahdollisimman vähän terveissä kudoksissa.
  • Kehittää tehokas T-solureseptori, joka tunnistaa kohteen ja jonka ristireaktiot terveisiin kudoksiin ovat mahdollisimman vähäiset.

Lähde: Immatics

Immatics kehittää potilaan omista soluista valmistettavia autologisia TCR-T-hoitoja sekä käyttövalmiita TCR-pohjaisia bispesifisiä proteiineja. Jälkimmäiset eivät ole sama asia kuin luovuttajalta saadut allogeeniset solut.

Yhtiöllä on ollut yhteistyöhankkeita muun muassa BMS:n, Modernan ja Editasin kanssa.

Lähde: Immatics

Modernan kanssa tehty strateginen, useita teknologia-alustoja kattava yhteistyö   julkistettiin syyskuussa 2023 .

Immaticsin ehdokkaat ovat tutkimusvaiheessa. Alan suurten yritysten yhteistyö osoittaa kiinnostusta, mutta ei takaa hyväksyntää tai kaupallista menestystä.

Tutkimuskohteisiin kuuluu melanooma sekä munasarjojen, keuhkojen, kohdun, virtsarakon, pään ja kaulan alueen sekä muiden kiinteiden kasvainten syöpiä.

Yhteenveto

Rokotukset ovat pelastaneet satoja miljoonia ihmishenkiä. Tutkimus voi edelleen laajentaa ehkäistävien tautien joukkoa ja tukea joidenkin tautien hävittämistä.

Uusilla teknologioilla pyritään kehittämään tehokkaampia, helpommin annettavia ja edullisemmin valmistettavia rokotteita. Suun kautta annostelu ja parempi lämmönkestävyys ovat tutkimustavoitteita, joiden toteutuminen vaihtelee valmisteittain.

Immuunijärjestelmän ja tulehduksen parempi ymmärtäminen voi myös tuottaa uusia hoitoja Alzheimerin tautiin, astmaan ja diabetekseen. Näiden lähestymistapojen teho ja turvallisuus on osoitettava erikseen, eikä kaikkia pidä kutsua rokotteiksi.

mm

Jonathan on entinen biokemian tutkija, joka on työskennellyt geneettisen analyysin ja kliinisten kokeiden parissa. Hän on nyt osakeanalyytikko ja rahoituskirjoittaja, jonka keskittyminen on innovaatioihin, markkinasykleihin ja geopoliittisiin asioihin julkaisussaan 'The Eurasian Century'.