Museforsøg vækker håb om vaccine, der kan behandle flere allergier på én gang

Nysen, sviende og kløende øjne og hals og ikke mindst træthed.

Sandsynligheden for, at du selv eller en du kender, har oplevet de gener, der følger med at have allergi, er stor – for allergi rammer nemlig omkring 40 procent af verdens befolkning.

Det er også almindeligt at reagere på flere kilder til allergi samtidig, for eksempel pollen og forskellige fødevarer, hvilket gør det vanskeligt helt at undgå det, man ikke kan tåle.

Vi, en forskergruppe på DTU, er derfor ved at udvikle en mulig behandling, der potentielt løser nogle af de største udfordringer ved den nuværende behandling: En mRNA-vaccine rettet mod krydsallergier.

Det er den samme teknologi, som blev anvendt i COVID-19-vaccinerne. En sådan vaccine ville ikke alene kunne forkorte behandlingsforløbet og mindske bivirkningerne, men også gøre det muligt at behandle flere allergier på én gang.

Vores resultater, der indtil videre er testet på mus, er netop blevet offentliggjort i Nature Communications.

Herunder gennemgår vi de nuværende behandlingsmuligheder og giver en opdatering på vores aktuelle fremskridt.

Krydsallergi giver en dobbelt udfordring

Pollenallergi hører til blandt de mest almindelige allergiske sygdomme tæt efterfulgt af fødevareallergi. Omkring 45 procent reagerer imidlertid ikke kun på én enkelt kilde.

I stedet oplever de såkaldt krydsallergi (krydsreaktivitet), hvor immunforsvaret reagerer på beslægtede allergener i forskellige planter eller fødevarer. Ofte udvikler man pollenallergi først og bagefter en reaktion på bestemte frugter, grøntsager eller nødder.

Fænomenet opstår, fordi allergener fra forskellige kilder kan have en lignende molekylær struktur.

Immunforsvaret genkender nemlig allergener ud fra deres facon, og derfor kan proteiner fra forskellige planter blive forvekslet. Resultatet er, at kontakt med ét af de beslægtede allergener kan udløse symptomer.

For patienterne er det en dobbelt udfordring: De er ikke alene følsomme over for pollen i luften med vejrtrækningsbesvær og gener i pollensæsonen til følge, de skal også være opmærksomme på deres kost for at undgå en reaktion udløst af fødevarer.

Immunforsvaret kan ikke se forskel på æbler og birkepollen

Den vedvarende usikkerhed om, hvad der kan udløse symptomer, kan være psykisk belastende og påvirke hverdagen markant.

I alvorlige tilfælde kan en allergisk reaktion udvikle sig til anafylaksi (anafylaktisk shock), som er en akut, livstruende og alvorlig allergisk reaktion, der kan føre til åndedrætsbesvær og chok. Her er hurtig behandling afgørende.

En af de mest almindelige krydsallergier i Norden er PR-10-proteiner, som findes i blandt andet æbler og birkepollen.

I Sydeuropa og Centraleuropa er lipidtransferproteiner (LTP’er), som findes i fersken, olivenpollen og nødder, ofte skyld i krydsallergi.

Nuværende behandling er utilstrækkelig og belastende

I dag er det primære råd til allergikere, at de må styre udenom de fødevarer, de reagerer på, og undgå at opholde sig udendørs i perioder med høje pollental.

Antihistaminer og binyrebarkhormon kan dæmpe symptomerne, men de behandler ikke selve årsagen til allergien.

Den eneste langvarige behandling mod selve sygdommen er såkaldt ’allergenspecifik immunterapi‘ (AIT), der kan beskrives som kontrolleret mikrodosering.

Behandlingen tager typisk op til fem år og indebærer gentagen eksponering for små mængder af det pågældende allergen, indtil immunforsvaret gradvist udvikler tolerance.

Forløbet kan være både tidskrævende og forbundet med ubehagelige bivirkninger. Desuden retter behandlingen sig kun mod én allergikilde ad gangen.

Op mod 90 procent af dem, der modtager behandling, afbryder behandlingen før tid på grund af utilstrækkelig effekt eller gener.

De mest anvendte metoder er injektioner eller tabletter, der opløses under tungen, men også behandlinger med plastre har vist lovende resultater og kan være et mindre invasivt alternativ.

Da der ikke findes en behandling, der dækker hele krydsreaktionen, behandler man hver allergi enkeltvis. Derfor anbefaler man typisk immunterapi mod de primære allergener, som udløser flest symptomer uden nødvendigvis at tage hånd om reaktioner på beslægtede kilder.

Nye tiltag mod krydsallergi

De største udfordringer ved den nuværende behandling er den lange behandlingsperiode, bivirkningerne ved direkte eksponering for allergenet og det snævre fokus, som ikke tager højde for krydsallergier.

Heldigvis sker der i disse år markante teknologiske fremskridt inden for allergi-immunterapi. Forskergrupper i Kina og USA har blandt andet anvendt mRNA som platform for eksperimentelle allergivacciner.

Med afsæt i erfaringerne fra COVID-19-vaccinerne foreslår forskerne at bruge samme teknologi til hurtigt og mere skånsomt at opbygge beskyttelse mod allergi med færre bivirkninger.

Ved Institut for Bioteknologi og Biomedicin ved DTU undersøger vi den nye tilgang og forsøger at udvikle en behandling, som forhåbentlig både kan forkorte behandlingstiden, reducere bivirkninger og give en samlet behandling af krydsallergier.

En mindre belastende behandling

Vi har udviklet et såkaldt ‘konsensusallergen’, som samler flere udbredte allergener fra frugter, pollen, nødder (blandt andet jordnødder) og bælgfrugter fra en allergenfamilie kendt som lipidtransferproteiner (LTP) i ét samlet molekyle.

Målet med at levere dette konsensusallergen som en mRNA-vaccine er at reducere de bivirkninger, der ses ved den nuværende AIT-behandling. I stedet for at blive udsat direkte for allergenet, så producerer kroppen selv proteinet i kontrollerede mængder.

Formålet med mRNA-konsensusvaccinen er at omprogrammere immunforsvaret, så det stopper med at danne de skadelige IgE-antistoffer, der i samspil med allergenet udløser en allergisk reaktion.

I stedet skal vaccinen stimulere produktionen af neutraliserende og beskyttende IgG-antistoffer, som kan genkende og uskadeliggøre allergenerne og dermed blokere den allergiske reaktion.

Vaccinen øger beskyttende antistoffer hos allergiske mus

I vores nyligt offentliggjorte studie immuniserede vi først raske, ikke-allergiske mus med mRNA-versionen af vores LTP-konsensusallergen. De dannede høje niveauer af beskyttende IgG-antistoffer.

Nok så vigtigt udløste vaccinen ikke de skadelige IgE-antistoffer, som normalt står bag den allergiske reaktion.

Efter tre doser med tre ugers mellemrum udviste musene en kraftig IgG-respons mod flere forskellige LTP-allergener fra frugter, nødder, bælgfrugter og pollen. Antistofferne genkendte altså ikke kun ét mål, men en bred vifte af beslægtede LTP-proteiner.

Antistofferne blev så testet i laboratorieforsøg med celler og blod fra allergiske patienter samt fra de vaccinerede mus. De IgG-antistoffer, som musene havde dannet, kunne blokere patienters IgE-binding og forhindre aktivering af de celler, der udløser allergiske reaktioner.

Om vaccinen også vil beskytte mod symptomer hos mennesker, skal dog afklares i kliniske forsøg.

Endelig afprøvede vi vaccinen i allergiske mus. Musene kunne godt tåle behandlingen, som førte til en markant stigning i allergenspecifikke IgG-antistoffer mod flere LTP-allergener fra forskellige kilder. Det tyder ligeså på en bred og krydsreagerende beskyttelse.

Fuld beskyttelse mod anafylaksi blev ikke opnået i denne tidlige model, og både dosis og formel skal derfor optimeres og testes yderligere.

Når det er på plads, vil næste skridt være kliniske forsøg i mennesker. På sigt er håbet, at de observerede immunresponser kan omsættes til reel og fuldstændig klinisk beskyttelse.