Vacciner har været revolutionerende for vores overlevelse over for hidtil dødelige sygdomme som for eksempel kopper, mæslinger og polio. Der findes dog stadig infektionssygdomme, som er svære at udvikle en vaccine mod: Tuberkulose er én af dem.
Netop det forsker vi i på Afdeling for Infektionsimmunologi på Statens Serum Institut, hvor vi dag efter dag kommer et skridt nærmere en ny vaccine mod tuberkulose.
Mens tuberkulose er sjælden og ikke et stort problem i Danmark, ser det helt anderledes ud på verdensplan. Hele 10 millioner mennesker får hvert år sygdommen tuberkulose, og omtrent 1,6 millioner af de syge dør af tuberkulose.
Tuberkulose er en af de ældste kendte sygdomme og forårsages af bakterien Mycobacterium tuberculosis, som etablerer en kronisk infektion i lungerne efter inhalering.
For de fleste betyder det, at de blot er livslange bærere af bakterien uden at have symptomer, men i 5-15 procent af tilfældene er man i risiko for at udvikle aktiv sygdom senere i livet.
\ Levende og døde vacciner
Vacciner kan enten være levende eller døde.
Levende vacciner består af levende, svækkede versioner af de sygdomsfremkaldende organismer – virus eller bakterier – man vil beskytte imod. Når de sprøjtes ind i kroppen, danner immunforsvaret antistoffer og immunceller, som husker sygdommen. Som regel er en enkelt vaccination nok til at beskytte hele livet.
En anden stor gruppe af vacciner er ikke-levende vacciner – også kaldet dræbte eller inaktiverede vacciner. De består af døde sygdomsfremkaldende organismer, for eksempel kighoste og hepatitis.
Ikke-levende vacciner bliver i nogle tilfælde suppleret af hjælpestoffer, såkaldte adjuvanser, som er med til forstærke reaktionen i immunsystemet og derved øger vaccinens effekt.
Ikke-levende vacciner er ikke så gode til at stimulere immunsystemet som levende. Derfor skal de gives 3-4 gange for at opnå beskyttelse.
Tuberkulose er ikke nem at behandle
Kroppens immunsystem er i de fleste tilfælde ikke selv i stand til at bekæmpe infektionen og tuberkulose kan i dag derfor kun behandles med en seks måneders antibiotikakur med dagligt pille-indtag eller i alvorlige tilfælde ved fjernelse af det syge lungevæv.
Behandling med antibiotika har desværre også medført et stigende antal antibiotika-resistente bakteriestammer, der nu, ifølge verdenssundhedsorganisationen WHO, udgør en trussel mod menneskeheden.
Hvis du skulle være så uheldig at blive smittet med en resistent tuberkulosebakterie, er det derfor ikke sikkert du vil blive kureret.
LÆS OGSÅ: Danske forskere laver ny vaccine mod tuberkulose
Vi bruger en vaccine med store mangler
Bacillus Calmette-Guérin (BCG) er den eneste nuværende vaccine til rådighed mod tuberkulose. BCG indeholder levende svækkede tuberkulosebakterier (se faktaboks om levende og døde vacciner).
Vaccinen virker bedst i børn og mod de alvorlige former for tuberkulose, som spreder sig fra lungen til andre organer. BCG har været anvendt i spædbørn siden 1921 og er stadig den mest uddelte vaccine på verdensplan.
Desværre er BCG-vaccinen ikke særligt effektiv i teenagere og voksne, da den beskyttende effekt aftager over tid. Desto længere tid, der er gået, siden du blev vaccineret, desto større er risikoen derfor for ikke at være beskyttet af vaccinen.
Det er et problem, fordi teenagere og voksne er den gruppe, som driver smitten med tuberkulose og derved epidemien.
Og i modsætning til for eksempel polio, kan du altså godt få en tuberkuloseinfektion, selvom du er vaccineret.
Modsat polio-vaccinen har BCG nemlig ikke forhindret spredningen af tuberkulose, hvorfor vi står med en verdensomspændende epidemi på trods af massevaccination med BCG.
Derfor er en ny vaccine-strategi stærkt nødvendig.
LÆS OGSÅ: Ny vaccine mod tuberkulose viser lovende resultater
En skræddersyet vaccine med nøglekomponenter
Så hvad kan man gøre anderledes? Netop det forsker vi i på Afdeling for Infektionsimmunologi på Statens Serum Institut.
Her bruger vi kun enkelte proteiner fra bakterien, når vi skal designe vores vaccine mod tuberkulose. Der er forskel på, om kroppens immunsystem ser hele bakterien eller kun nogle få udvalgte proteiner fra bakterien.
Når kroppen ser hele bakterien, ser den utrolig mange proteiner på en gang. Det er ikke altid hensigtsmæssigt.
Problemet ligger i, at bakterien selv har en holdning til, hvilke proteiner den har lyst til at fremvise for vores immunsystem. Men det er ikke nødvendigvis de proteiner, som giver et beskyttende immunforsvar mod bakterien.
Det forsvar kan du til gengæld skræddersy ved at designe en subunit vaccine, som kun består af de vigtigste komponenter for at give et beskyttende immunrespons hos den vaccinerede.
Forestil dig, at du har mere end 4.000 legoklodser at vælge imellem, hvoraf du kan sammensætte de vigtigste klodser i en vaccine.
Der er mange fordele ved at kunne bestemme sammensætningen af vaccinen. Én af dem er, at du kan kontrollere det immunrespons, din krop danner mod bakterien.
Bakterien vinder tid ved at gemme sig i vores celler
En bakterie kan måske fremstå som en uduelig, mikroskopisk lille og simpel organisme, men tuberkulosebakterien har igennem årtusinder udviklet en måde, hvorpå den kan overleve i os mennesker.
Én af grundende hertil er, fordi bakterien gemmer sig i en af vores egne celler, makrofagen, og herfra spiller skak med vores immunsystem.
Kort fortalt forsinker bakterien vores krop i at opdage, at den er tilstede. Dette giver bakterien ekstra tid at løbe på og til at få skabt et gunstigt miljø i lungen.
En anden årsag til bakteriens overlevelsesevne er, at bakterien bliver indkapslet i et såkaldt granulom i lungen, som er en ansamling af celler fra vores immunsystem. Cellerne danner tilsammen en kapsel rundt om makrofagerne, som indeholder bakterien. Derved bliver bakterien nu endnu svære at komme i nærheden af.
Dette gør tuberkulose til en svær infektionssygdom at designe en vaccine imod, på lige fod med HIV og malaria, hvor virussen og parasitten også gemmer sig i henholdsvis vores immunceller og røde blodlegemer.
Bakterien trætter de celler, der skal bekæmpe den
I min forskning studerer jeg, hvordan bakterien manipulerer med vores immunsystem. Jeg tester nye vacciner mod tuberkulose ved at lave forsøg i mus.
Det tillader mig at sammenligne celler fra vaccinerede mus med celler fra en mus, der har en naturlig tuberkuloseinfektion. Og den sammenligning gør os bedre til at forstå, hvilke alarmknapper i kroppen bakterien trykker på.
Det lyder skørt, men bakterien kan udmatte og skubbe kroppens kampklare celler imod døden – således at de simpelthen har sværere ved at bekæmpe infektionen. Det gør bakterien ved at spytte de samme proteiner ud i hovedet på cellerne over lang tid.
\ Forskerzonen
Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.
Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.
Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.
Dette kan jeg studere ved at kigge på mønstre på cellernes overflade, der indikerer, om cellen er en 'sund kampklar celle' eller en 'usund træt celle'.
En sund kampklar celle skal udstråle overlevelsessignaler samt signaler til at træde ind i lungen. Vigtigst af alt er, at man kan forhindre usunde trætte celler ved at vaccinere.
Angreb er det bedste forsvar
Vores mål er at skræddersy en vaccine med det bedste modangreb mod bakterien. For at gøre det er vi nødt til at kende bakteriens ømme punkt.
Ved at forstå bakteriens forsvarsmekanismer og hvordan disse reguleres under en tuberkulose-infektion, kan vi spore os ind på, hvilket modangreb vores vaccine skal komme med.
Når vi kender bakteriens ømme punkt, skal vi have programmeret vores celler til at huske bakteriens ømme punkt og spurte ud i lungen, hvis en infektion skulle indtræffe senere i livet.
LÆS OGSÅ: Sådan virker vacciner
LÆS OGSÅ: HPV-vacciner imponerer i nye studier: Overgår måske endda forskernes håb
\ Hvilke vaccinetyper findes der?
Foruden subunit vacciner findes der også en række forskellige andre vaccinetyper, som allerede er i brug eller som er i udviklingsfasen.
For eksempel er vaccinerne mod difteri og tetanus såkaldte toxoid vacciner. Her har man rettet vaccinen imod et giftstof (toksin), som bakterien producerer, og gjort toksinet ufarligt.
En konjugat-vaccine er derimod bygget anderledes op. Her kæder man et svagt vaccine antigen (typisk et sukkerstof) sammen med et stærkt vaccine antigen (typisk et protein), så vores immunsystem danner et stærkere immunrespons mod det svage antigen.
Denne type vaccine bruges blandt andet imod haemophilus influenzae type B, hvor man har bundet et af bakteriens sukkermolekyler til tetanus-protein, som vores immunsystem allerede kender.
Der findes også nogle helt nye typer vacciner, som endnu ikke er på markedet: DNA og RNA vacciner samt vektor-baserede vacciner.
Blandt andet forskes der i at bruge virus-vektorer, hvori vaccine antigenet indsættes.
Man kan herved levere virus vektor-pakken til kroppens egne celler, som begynder at producerer det beskyttende protein. I vektor vaccinerne har man forhindret virussen i at formere sig, hvilket gør vaccinen sikker.
Her følger et overblik over vaccinetyperne og mod hvilke sygdomme, de bruges (hvis de allerede er i brug)
- Inaktiverede vacciner (Influenza, kolera, polio)
- Svækkede vacciner (Gul feber, Mæslinger, Røde hunde, Fåresyge, Tuberkulose)
- Subunit vacciner (Hepatitis B, HPV)
- Toxoid vacciner (Difteri, Tetanus)
- Konjugat vacciner (Haemophilus influenzae type B)
- DNA/RNA vacciner (Ingen endnu)
- Vektor-baserede vacciner (Ingen endnu)
