For at kunne forstå hvorfor den nye vaccine-platform giver så effektive vacciner, må man gå helt ned på celleniveau. DNA-vaccinerne består af et gen fra den virus, bakterie eller cancer, som man vil vaccinere mod. Antigenet er indsat i arvematerialet af en virus eller bare et lille cirkulært stykke DNA. Viruset kan eksempelvis være et ganske almindeligt forkølelsesvirus.
Genet erstatter et gen i forkølelsesvirussets DNA, nemlig lige præcis dét gen, der gør forkølelsesvirusset i stand til at formere sig, og derfor vil forkølelsesvirusset på ingen måde kunne give patienterne en infektion.
Forkølelsesvirussets eneste opgave er at trænge ind i kroppens celler og aflevere genet, som straks herefter bliver afkodet ligesom cellernes arvemateriale.
Antigenet afkodes fra cellens arvemateriale til portein, og forskerne havde håbet på, at det ville få immunforsvaret til at gå i auktion – enten ved at bekæmpe antigenet med antistoffer eller ved at igangsætte produktion af T-celler, der kan dræbe de antigenproducerende celler.
Men desværre har det vist sig, at en stor del af DNA-vaccinerne ikke virker godt nok. Immunforsvaret reagerer ganske enkelt ikke godt nok på dem.
Lille indgreb – stor virkning
Årsagen er, at DNA-vaccinerne ikke giver en tilstrækkeligt stor immunrespons fra den del af immunforsvaret, der holder øje med, hvad der sker i kroppens celler – de såkaldte T-celler.
Immunforsvaret indeholder to forskellige T-celler, CD8+ og CD4+, som overvåger om cellerne er ok på to forskellige måder.
CD4+ holder udkig efter om cellen er blevet inficeret med noget udefra, CD8+ har blik for om der sker ændringer inde i cellen
DNA-vaccinerne aktiverer kun den ene af de to slags T-celler, de såkaldte CD8+. Men de formår ikke at trigge den anden type T-celler, de såkaldte CD4+. Og dermed kan immunforsvaret ikke uskadeliggøre fjenden.
Antigener flyttes op på cellens overflade Når en celle bliver inficeret med et fremmed gen og begynder at producere antigener, så sørger cellen for at give immunforsvaret besked ved at sende antigenerne op til cellens overflade. Det sker med to forskellige transportmolekyler,
MHC klasse I sender antigener ud til immunforsvarets CD4+-celler MHC klasse II sender antigener ud til immunforsvarets CD8+-celler.
DNA-vaccinerne virker altså ikke, fordi transportmolekylet MCH klasse II ikke formår at gøre antigenet synligt for CD4+-cellerne. Transportmolekylet finder ganske enkelt ikke antigenerne. MHC klasse II er nemlig specialiseret i at fremvise antigen der er opsnuset uden for cellen, mens DNA vaccinerne kun afkodes inde i cellen.
Men det problem har Peter Johannes Holst og hans kolleger løst ved at tilføre en ekstra ingrediens til DNA-vaccinerne i form af et såkaldt “invariant chain”.
Invariant chain er en pakke af i alt 215 aminosyrer, kaldet CD74, der kobles på antigenet umiddelbart før det sættes ind i adenovirusset. Aminosyrerne gør cellen i stand til at føre antigenet op til cellens overflade, så det bliver synligt for CD4+.
Aminosyrerne virker som en prop Pakken af aminosyrer er skræddersyet til at koble sig på transportmolekylet MCH klasse II. Så længe transportmolekylet ikke er i brug, er det nemlig fra naturens hånd proppet til med netop denne pakke aminosyrer. Derfor vil pakken med aminosyrer automatisk koble sig til transportmolekylet. Da forskerne har sat aminosyrerne sammen med det antigen, som de gerne vil vaccinere mod, betyder det, at antigenet følger med transportmolekylet op til cellens overflade.
Efterhånden som transportmolekylet nærmer sig overfladen går proppen af aminosyrer i opløsning, og tilbage sidder antigenet – som nu bliver vist frem på cellens overflade. Og resultatet er altså, at immunforsvarets CD4+-celler kan se antigenet og reagere på det.
Effekten af aminosyrerne er meget stor, og faktisk er den meget større en forskerne havde regnet med: »Vores oprindelige plan var kun at øge immunresponsen fra CD4+-cellerne, og her havde vi en klar idé om at pakken med aminosyrerne var vejen frem. Men det har vist sig, at aminosyrerne også giver en overvældende stor respons fra CD8+-cellerne, og det kommer helt bag på os. Vi kan endnu ikke forklare hvorfor – men det betyder, at vaccinerne bliver langt mere effektive end vi nogensinde havde turdet håbe på,« siger Peter Johannes Holst.
