by Nobelpriset i medicin delades ut i måndags till två forskare vars arbete ledde fram till mRNA-vaccinerna mot covid-19.
När länder förberedde sig för att lansera dessa vaccinationer tog The Associated Press en titt på hur vaccinerna utvecklades så snabbt. Nedan är den ursprungliga berättelsen, publicerad först den 7 december 2020.
___
Hur kunde forskare utveckla covid-19-vacciner så snabbt utan att skära ner? Ett försprång hjälpte – över ett decennium av forskning bakom kulisserna som utgjorde en utmaning för en ny vaccinteknik precis när coronaviruset bröt ut.
“Hastigheten är en återspegling av år av arbete,” sa Dr. Anthony Fauci, USA:s främsta expert på infektionssjukdomar, berättade för Associated Press. “Allmänheten måste förstå det.”
Att utveckla vacciner och ta emot resultat från rigorösa försök mindre än ett år efter att världen upptäckte en sjukdom utan motstycke är otroligt och förkortar den normala utvecklingen med år. Men de två amerikanska ledarna är utformade på ett sådant sätt att snabbare utveckling kan bli normen – särskilt om de visar sig vara effektiva på lång sikt och inledande tester indikerar detta.
“Hemsk svindel”, är hur Dr. C. Buddy Creech, en vaccinexpert vid Vanderbilt University, kommenterade forskarnas reaktioner när separata studier visade att de två kandidaterna var cirka 95 % effektiva.
“Jag tror att med ny teknik som denna går vi in i en guldålder av vaccinologi,” sa Creech vid en genomgång vid Infectious Diseases Society of America.
Båda vaccinationerna – den ena från Pfizer och BioNTech, den andra från Moderna och National Institutes of Health – är så kallade budbärar-RNA- eller mRNA-vacciner, en helt ny teknik. Amerikanska tillsynsmyndigheter kommer den här månaden att besluta om de ska tillåta akutanvändning, vilket banar väg för ransonerade vaccinationer som initialt ska användas på vårdpersonal och boende på äldreboende.
Miljarder i företags- och statliga pengar påskyndade utan tvekan vaccinutvecklingen – och det tyvärr stora antalet infektioner innebar att forskarna inte behövde vänta länge för att få reda på att skotten verkade fungera.
Men långt innan covid-19 var på radarn lades grunden till stor del av två olika forskningslinjer, en vid NIH och den andra vid University of Pennsylvania – och eftersom forskare tidigare hade lärt sig ett och annat om andra coronavirus – SARS och MERS -Utbrott.
“När pandemin började stod vi på en stark fot både vad gäller vetenskapen och erfarenheten av att hantera mRNA”, säger Dr. Tal Zaks, chefsläkare för Massachusetts-baserade Moderna.
Traditionellt sett krävdes att framställa vacciner odlade virus eller bitar av virus – ofta i gigantiska cellbehållare eller, som de flesta influensaskott, i kycklingägg – och sedan rena dem innan nästa steg i att förbereda skott.
mRNA-metoden är radikalt annorlunda. Det börjar med ett utdrag av den genetiska koden som innehåller instruktioner för att göra proteiner. Välj rätt viralt protein att attackera och kroppen förvandlas till en minivaccinfabrik.
“Istället för att odla ett virus i en 50 000 liters tunna och inaktivera det, skulle vi kunna leverera RNA och vår kropp producerar proteinet som utlöser immunsvaret”, säger Dr. Drew Weissman från Penn.
För femton år sedan försökte Weissmans labb använda mRNA för att göra olika läkemedel och vacciner. Men forskare fann att enbart injicering av den genetiska koden i djur orsakade skadlig inflammation.
Weissman och en Penn-kollega nu på BioNTech, Katalin Kariko, har upptäckt en liten modifiering av en byggsten gjord av labbodlat RNA som gör att den kan glida förbi inflammationsutlösande vaktposter oupptäckt.
“Du kan i princip göra ett smyg-RNA,” sa Dr. Philip Dormitzer, chief scientific officer för Pfizer.
Andra forskare lade till en fet beläggning som kallas lipidnanopartiklar, vilket hjälpte smyg-RNA att enkelt komma in i cellerna och börja producera målproteinet.
Under tiden har teamet av Dr. Barney Graham vid NIH kom på rätt mål – hur man använder det passande namnet “spike”-proteinet som täcker coronaviruset för att förbereda immunförsvaret ordentligt.
Rätt design är avgörande. Det visar sig att ytproteinerna som gör att olika virus kan fästa sig på mänskliga celler är formskiftare – omarrangerar sin form före och efter sammanslagning. Om du gör ett vaccin i fel form kommer det inte att blockera infektionen.
“Du kan använda samma molekyl på ett sätt och samma molekyl på ett annat sätt och få ett helt annat svar,” förklarade Fauci.
Det var en upptäckt 2013, när Graham, biträdande chef för NIH:s Vaccine Research Center, och hans kollega Jason McLellan studerade ett årtionden gammalt misslyckat vaccin mot RSV, en luftvägssjukdom hos barn.
De kom på rätt struktur för ett RSV-protein och lärde sig genetiska justeringar som stabiliserade proteinet i rätt form för vaccinutveckling. De tillämpade sedan den lärdomen på andra virus, inklusive i att undersöka ett vaccin mot MERS, en släkting till COVID-19, även om de inte hade kommit långt i början av pandemin.
“Det gjorde det möjligt för oss att göra det här snabbt,” sa Graham till AP i februari, innan NIH:s vaccin först testades på människor. “När du har dessa detaljer på atomnivå kan du konstruera proteinet så att det är stabilt.”
Likaså gick det tyska företaget BioNTech ihop med New York-företaget Pfizer under 2018 för att utveckla ett modernare mRNA-baserat influensavaccin, vilket ger båda företagen tidig inblick i hur man använder tekniken.
“Det hela höll på att brygga. Det var inte en slump”, sa Pfizers Dormitzer.
I januari förra året, kort efter att det nya coronaviruset rapporterades i Kina, bytte BioNTechs vd Ugur Sahin växel och använde samma metod för att utveckla ett COVID-19-vaccin.
Moderna använde också mRNA för att utveckla vacciner mot andra bakterier, inklusive det myggburna Zika-viruset – lovande forskning som inte utvecklades snabbt eftersom Zika-utbrottet avstannade.
Lördagen den 11 januari vaknade Graham på NIH och såg att kinesiska forskare hade delat med sig av den genetiska kartan över det nya coronaviruset. Hans team började arbeta på det korrekt bildade spikproteinet. Dagar senare skickade de receptet till Moderna – och vaccinloppet var igång.
___
Associated Press Health and Science Department får stöd från Howard Hughes Medical Institutes Department of Science Education. AP är ensamt ansvarig för allt innehåll.
