Øke vaksineeffektiviteten med metall‑organiske nanopartikler

Øke vaksiner med metall‑organiske nanopartikler

Vacciner fungerer ved å trygt eksponere kroppen for patogener, og «lære» immunsystemet hvordan det skal reagere dagen det møter den faktiske sykdomsfremkallende virussen eller bakterien. Problemet er at for at immunsystemet skal gjøre dette, må det eksponeres for en minimumsmengde av patogener eller fragmenter, noe som noen ganger kan være vanskelig.

Av denne grunn bruker tradisjonelle vaksiner adjuvanter som aluminium for å forsterke immunsystemets reaksjon. Imidlertid kan disse forårsake uønskede bivirkninger fordi de stimulerer ALLE immunreaksjoner, ikke bare de som vaksinen er ment å fremkalle.

Et forskerteam fra MIT kan ha funnet en løsning for å øke vaksineeffektiviteten ved å bruke en ny type adjuvant som utnytter nanoteknologi. De brukte en nanopartikkel kalt et metall‑organisk rammeverk (MOF) som fungerer som en adjuvant og forsterker en spesifikk immunreaksjon i stedet for en generell reaksjon som med klassiske adjuvanter.

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

Hvordan metall‑organiske nanopartikler fungerer

Den publiserte forskningsartikkelen forklarer at de brukte en MOF kalt ZIF-8, et sinkion festet til fire molekyler av imidazol, en organisk forbindelse. Dette er første gang mekanismene for hvordan ZIF-8 fungerer er blitt avklart.

Forskerne innlemmet SARS‑CoV‑2 spikproteinet inne i strukturen til 100‑200 nm ZIF‑8‑partiklene, hvor den størrelsen gjør at de kan bli svelget av makrofager eller komme inn i lymfeknuter. MOF‑partiklene brytes ned, og leverer det virale proteinet direkte til immunsystemet.

Kilde: Science Advances

Så fungerer den i hovedsak ved å dirigere de virale partiklene til immunsystemet for gjenkjenning i stedet for å overstimulere hele immunsystemet for å få det til å oppdage de virale partiklene i blodstrømmen. Målretting av virale partikler skapte en svært spesifikk dose‑avhengig respons på COVID‑proteinet og en sterkere reaksjon enn proteinet uten MOF.

Det som gjør den spesielt nyttig er at den etterligner hvordan kroppen bygger immunitet mot viruset, ved at det fordøyde viruset brytes ned i biter og huskes for å skape langsiktig immunitet. Så, fra immunsystemets perspektiv, er det liten forskjell mellom en ZIF‑8‑partikkel og en ekte viral partikkel.

Kilde: Science Advances

Hva er neste steg for metall‑organiske nanopartikler og MOF‑vaksiner?

Oppdagelsen av hvordan man kan bruke MOF uten en adjuvant åpnet veien for en helt ny generasjon vaksiner som kan være tryggere og mer effektive.

En annen fordel er at slike vaksiner som bruker proteindeler er billigere og enklere å produsere enn RNA‑vaksiner. Dette kan dermed holde tradisjonelle vaksinedesign konkurransedyktige selv mot de nye bølgene av mRNA‑vaksiner under utvikling.

Neste steg vil være å utføre ytterligere tester for å sikre sikkerheten til ZIF‑8 nå som det er bevist at den kan forsterke vaksineeffekter. Prosesser for masseproduksjon til konkurransedyktige kostnader må også utvikles.

En annen mulighet er at ZIF‑8 ikke er endepunktet for MOF‑baserte vaksiner. Lignende nanopartikler kan gi en enda sterkere immunrespons, en bedre sikkerhetsprofil, eller være enklere & billigere å masseprodusere.

Aksjer i vaksineselskaper

1. Merck

Selv om den ble slått i totale inntekter de siste årene av COVID‑19‑vaksineselskaper, beholdt Merck fortsatt #1‑plassen blant ikke‑COVID‑19‑vaksineselgere. Blant deres bestselgere er anti‑HPV‑vaksinen (Human Papillomavirus) Gardasil, som innbrakte 8,8 milliarder dollar i 2023, og har opplevd eksplosiv inntektsvekst de siste tre årene.

Kilde: Merck

Selskapet ser også på å lansere en ny pneumokokkvaksine med en PDUFA‑dato satt for V116‑vaksinen i juni 2024 og fem andre vaksiner i FoU‑pipeline.

Kilde: Merck

Å forbedre vaksinenes effektivitet og redusere behovet for adjuvanter som kan forårsake bivirkninger vil være av stor interesse for selskaper som Merck, som jevnlig har måttet håndtere kontroverser rundt sine vaksiner, som kan forårsake noen sjeldne sykdommer, inkludert Gardasil.

Så, selv om mRNA‑vaksiner har vært i vinden på grunn av pandemien, er mer tradisjonelle proteinbaserte design langt fra over og kan være svært lønnsomme.

2. GSK

GSK er en annen tungvekter innen vaksineproduksjon, spesielt med en avansert 5‑i‑1 meningokokkvaksine (for meningitt) som ga 1,1 milliarder dollar i inntekter i 2022, selv om den fortsatt ikke er godkjent for det amerikanske markedet.

Selskapet arbeider også med å utvide sitt vaksinetilbud.RSV‑vaksinen som retter seg mot voksne i alderen 50‑59 år, ble godkjent i januar 2024, og er den første som er tilgjengelig for denne befolkningen. Flere vaksiner er under utvikling, inkludert for:

• Helvetesild.
• Influensa.
• Meningokokksykdommer.
• Pneumokokksykdommer.
• Hepatitt B
• Herpes simplex-virus

GSK forventer at vaksinekategorien vil fortsette å vokse med en «høy ensifret % CAGR».

GSKs fokus på smittsomme sykdommer, gjennom vaksiner og nye antibiotika, svarer på et presserende behov i en tid med økende antibiotikaresistens og nye epidemier. Selskapet er også leverandør av adjuvanter eller produksjonstjenester til andre selskapers vaksiner, noe som gir dem en sterk posisjon til å dra nytte av forbedringer i klassiske vaksiner og produsere dem i stor skala.

3. Sanofi

Sanofi er en annen stor leder i vaksinemarkedet, med en sterk tilstedeværelse i den årlige influensavaksinen. De er også ledende innen immunologi generelt, særlig takket være Duxipent, en anti‑allergisk behandling.

Kilde: Sanofi Vaccines Investor Event

Sanofis FoU‑innsats baserer seg både på tradisjonelle vaksineteknologier og mRNA‑vaksiner. Innen 2025 forventer de å presentere minst fem «best‑in‑class» nye vaksinekandidater i fase 3 av kliniske studier.

Som et resultat forventer selskapet at vaksinesalget vil vokse til så mye som over 10 milliarder dollar innen 2030, hovedsakelig fra en vedvarende ledelse innen influensa, samt vekst i RSV, pneumokokk og nye mRNA‑markeder.

De arbeider også med innovative immunologiplattformer, som antistoff‑legemekonjugat, SYNTHORIN, og utnytter kroppens naturlige dreperceller (NK‑celler), samt kombinerer dette med AI‑ og genomisk forskning.

Kilde: Sanofi

Sanofi utvider seg i områder hvor vaksiner ofte presterer dårlig, som hos spedbarn med et umodent immunsystem. De ser også på å utvide vaksinenes potensial, spesielt ved å rette seg mot akne.

Forbedring av effektiviteten, som å bruke MOF for å skape en sterk immunrespons, kan bli en ny vei for selskapet til å levere enda bedre medisinsk ytelse, spesielt for sykdommer eller situasjoner hvor vaksiner historisk har mislyktes i å yte tilstrekkelig.