Så fungerar de olika covidvaccinerna

Med de första vaccinerna mot covid-19 kom också en ny teknik för vaccin – genen. Tidigare har försök gjorts med vaccin mot sjukdomar som rabies och ebola. Nu kom forskarna hela vägen fram.

Coronaviruset fäster på de mänskliga cellerna med sitt spikeprotein, de numera välkända utväxterna på viruset som ser ut som spikar. Med vaccinerna lär man immunförsvaret att känna igen spikarna och ta kål på dem.

Immunförsvaret bildar antikroppar mot spikeproteinet. När den som är vaccinerad sedan utsätts för coronavirus fastnar antikropparna på spikarna och själva viruset kan inte längre få fäste.

Karin Loré, professor inom vaccinimmunologi på Karolinska Institutet med forskningsinriktning mot vacciners mekanism, förklarar:

– Vaccin tränar upp immunförsvaret att reagera på spikeproteinet. Det ser likadant ut som de som sitter på det riktiga viruset. Om sedan viruset attackerar finns redan soldater redo till försvar, och då kan viruset inte ta sig in i cellerna, säger hon.

Fokus på spikeproteinet

Samtliga covidvaccin är fokuserade på spikeproteinet i en eller annan form.

Tidigare vacciner mot andra sjukdomar har bestått av försvagat virus, avdödade virus eller bakterier eller deras delar.

mRNA-vaccinerna

I startgroparna innan pandemin fanns en ny teknologi för vacciner. Forskare hade lyckats väcka tillräckligt starkt svar hos immunförsvaret med genteknik, till exempel mot zika och influensa, men inget godkänt vaccin fanns.

För första gången har vacciner med den nya tekniken nu blivit godkända. De är covidvaccinerna från läkemedelsföretagen Pfizer/Biontech och Moderna och kallas för mRNA-vaccin, eller budbärar-RNA-vaccin.

Forskarna har klarat att packa in mRNA i fetthöljen, som tar sig in i cellerna.

Vaccinet kan ses som en budbärare som kommer med ett recept som beskriver för cellen hur den ska börja tillverka spikeproteinet. Cellerna får den genetiska koden och sätter igång. Men de producerar bara ytproteinet, spikeproteinet, inte hela viruset.

Immunförsvaret bygger antikroppar mot spikeproteinet, som sedan känner igen det när någon utsätts för smitta av coronaviruset. Det är då immunförsvarets soldater, T-celler och B-celler, brottar ned viruset.

– De nya vaccinerna har visat sig ge ett bra immunförsvar med höga nivåer av antikroppar. Det är viktigt att veta att det inte finns någon risk för att mRNA kan integreras i vårt vanliga DNA. Det har inte den förmågan och är väldigt instabilt och försvinner snabbt, säger Karin Loré.

Produktionen av spikeprotein som satts igång slutar efter någon vecka, men immunförsvaret finns kvar.

De båda nu godkända mRNA-vaccinerna ger ett högt skydd mot covid-19. Deras effektivitet är 95 procent och 94,1 procent.

Efter injektionen är det vanligt med lindriga biverkningar som ömhet i armen, huvudvärk och trötthet.

– Det är ofta bra biverkningar ur immunologisk synpunkt. De visar att vi får en aktivering av immunförsvaret, säger Karin Loré.

Men mRNA-vaccinerna måste förvaras och transporteras väldigt kallt för att inte brytas ned. Det gör hanteringen svår i svensk primärvård, men också i många andra länder.

Virusvektor-vaccin

Det tredje vaccinet som godkänts för användning inom EU är Astra Zenecas. Det spås få stor betydelse för att många, både i Sverige och i andra länder, ska kunna vaccineras , då det inte är lika känsligt under transport och förvaring.

Astra Zenecas variant är ett virusvektor-vaccin. En vektor är en slags leveranssystem in i människocellen. Som en budbil som kör in och lämnar över ett paket. I paketet finns genen för spikeproteinet.

Vektorn (budbilen) i vaccinet är ett adenovirus, ett vanligt och ofarligt förkylningsvirus. Det är dessutom genmodifierat så att det inte kan föröka sig.

Adenoviruset tar sig alltså in i cellerna och har med sig genen för coronavirusets spikeprotein (paketet).

Härifrån fungerar vaccinet som mRNA-vaccinet. För genbiten talar om för cellerna att sätta igång att producera spikeprotein. När cellerna gör det kommer immunförsvaret att tillverka antikroppar – soldater.

– Den vaccinerade kommer inte att bli sjuk av adenoviruset. Det används som vektor och är inte levande längre. Men man blir immun mot både coronavirusets spikeprotein och just det adenoviruset, ett av många.

Astra Zenacas virusvektor-vaccin ger 60 procents skydd och är inte lika effektivt som mRNA-vaccinerna. Men det bedöms som tillräckligt för att stoppa smittspridningen, förutsatt att tillräckligt många vaccinerar sig. I väntan på fler studier kommer det inte att ges till personer över 65 år i Sverige.

– Adenovektorvaccinet verkar inte få igång produktionen av spikeprotein lika mycket som mRNA. Men de flesta kommer att ta det vaccin man blir erbjuden, inklusive jag själv. Blir det problem får vi fylla på med mer eller med ett annat vaccin.

Det ryska vaccinet Sputnik V är också ett virusvektor-vaccin. Det används redan i Ryssland, och ska ha 91 procents effektivitet. Det är inte godkänt för bruk inom EU. Det finns ännu ingen ansökan till den europeiska läkemedelsmyndigheten EMA, därför är inte heller någon granskning av studierna av vaccinet påbörjad.

Proteinbaserat vaccin

Långt fram i tester ligger även läkemedelsföretaget Novavax med tekniken proteinbaserat vaccin mot coronaviruset. Proteinvacciner finns redan i dag mot hepatit B och humant papillomavirus, hpv.

Det krävs mer tid för att producera och rena stora mängder proteiner, vilket gjort att det kommer lite senare än de tre först godkända vaccinerna i EU.

– Det är en plattform för vaccin som vanligtvis är jättebra, och ger höga nivåer antikroppar, vilket ger ett effektivt skydd. Fas 3-tester som görs av proteinvaccin mot covid-19 visar fina resultat. Vaccinet kanske kan bli klart innan sommaren, säger Karin Loré.

I den typen av covidvaccin har ytproteinet odlats och packats ihop i laboratorium för att sedan injiceras som vaccin, tillsammans med adjuvans. Adjuvans är inom farmakologin ett ämne som förbättrar effekten av läkemedlet. I vaccin kittlar det igång immunförsvarets förmåga att tillverka antikroppar.

Inaktiverat vaccin

Virus kan också ges levande – men försvagade – i vaccin. De ger ett mycket bra skydd, ofta livet ut. Tre exempel är vaccinerna mot mässling, påssjuka och gula febern. De flesta andra typer av vaccin behöver man fylla på med extra doser, som när stelkrampsvaccin ges efter att någon blivit biten av ett djur.

– Ett levande vaccin är ofta det bästa, eftersom det ger det starkaste  immunförsvaret, som håller längst. Men det är farligare, en person med nedsatt immunförsvar skulle potentiellt kunna bli sjuk av viruset, säger Karin Loré.

Levande vaccin är inte på gång mot coronaviruset, även om något möjligen testas i världen. Däremot finns ett inaktiverat vaccin som är godkänt i Kina.

– I inaktiverade vaccin så dödar man hela viruset, ofta i formalin, och använder det som vaccin. Det var så man traditionellt gjorde  vaccin tidigare. Men eftersom det finns så sofistikerade metoder i laboratorium och att producera genetiska sekvenser och producera exakta proteiner håller man sig borta från att ta viruskulturer och spruta in.

Hur länge räcker skyddet?

Man vet inte hur länge skyddet räcker för något av vaccinerna.

– Det finns inte tillräckligt med data. Med mRNA-vaccinet får man höga nivåer antikroppar, vilket ger gott skydd. Men nivåerna, som kallas titrar, minskas över tiden. Vi vet inte när de blir så låga att man inte är skyddad längre.

För vaccin mot flera andra sjukdomar vet forskarna vilka gräns  av antikroppar som behövs för att upprätthålla skyddet.

– Vi vet inte riktigt vilken nivå av antikroppar man behöver ha för att vara skyddad mot coronaviruset än. Det skulle vara möjligt att vaccinerna skyddar ett år. Två år är mindre sannolikt, säger Karin Loré.

Förutsättningen för det är att viruset kommer från samma stam. Om viktiga delar på spikeproteinet muterar hotas skyddet från vaccinet.

Mer om ämnet

• Pampig massvaccination i huvudstaden
• Press på vårdcentraler inför vaccination