Professor Jorma Hinkula diskuterar laboratorietest med doktoranderna Melissa Govender och Cecilia Svanberg. Foto Magnus Johansson
Coronapandemin har lett till att många forskare gått samman i nya tvärvetenskapliga samarbeten. Vid LiU har virologer med expertis om virus tagit hjälp av forskare som är experter på proteiner för att kunna hjälpa sjukvården.Professor Jorma Hinkula. Foto Magnus Johansson
– Avdelningen för klinisk mikrobiologi vid Region Östergötland frågade om vi kunde hjälpa till att ta fram analyser som prövar de funktionella egenskaperna hos antikroppar som oskadliggör virus, säger Jorma Hinkula, professor vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper, BKV.
Ett tvärvetenskapligt forskarteam med deltagare från både den medicinska och den tekniska fakulteten drog igång arbetet med att utveckla två olika tester som bygger på det immunsvar som triggas av infektion med sars-cov-2. När kroppen upptäcker att det kommit in något främmande, som ett virus, startar en kaskad av varningssignaler. Signalerna drar till sig immunceller, olika vita blodkroppar, som bland annat bildar antikroppar. Antikroppar är Y-formade proteiner som kan binda till särskilda punkter på främmande ämnen, exempelvis små proteinbitar från ett virus, och hjälper immunceller att bekämpa infektionen. En del antikroppar kan också blockera virusets förmåga att infektera nya celler, och de kallas neutraliserande antikroppar.
– Den är den typen av neutraliserande antikroppar som människor behöver bilda som svar på virusinfektionen för att vi på sikt ska kunna uppnå en flockimmunitet i samhället, säger Jorma Hinkula.
Skydd mot ny infektion?
LiU-forskarnas första test kan visa om det immunförsvar som byggts upp i en person som har varit sjuk har förmåga att stoppa en ny infektion. För att utveckla analysen har forskarna fått prover från personer har en aktiv virusinfektion. Från patientproverna har de i sitt säkerhetslaboratorium odlat upp sars-cov-2-virus.
Själva testet görs på blod från personer som testat positivt för infektion några veckor tidigare. Förhoppningen är att kroppen ska ha hunnit bygga upp ett immunsvar under väntetiden, så att det finns antikroppar i personens blod.I en del brunnar har cellerna (lila) skyddats mot viruset av antikroppar och överlevt. Foto Magnus Johansson
Forskarna blandar blodet med det uppodlade viruset. Om det finns neutraliserande antikroppar i blodet kommer de att binda till viruset och oskadliggöra det. För att ta reda på om så är fallet tillsätter forskarna blandningen till testplattor där det finns levande celler. Om det inte finns skyddande antikroppar kommer viruset att infektera och döda cellerna. Om det däremot finns neutraliserande antikroppar i blodet kan forskarna få en uppfattning om hur starkt skyddet är, genom att se hur stor andel av cellerna som överlever infektion med olika mängder av viruset.
– Analysen används nu, främst av Avdelningen för klinisk mikrobiologi här. Även andra sjukhus i södra Sverige har frågat om vi kan hjälpa dem med att ta fram analyser, säger Jorma Hinkula.
– Testerna vi har gjort här verkar stämma rätt bra med vad de på Avdelningen för klinisk mikrobiologi förväntar sig se, än så länge, så det är ju positivt. Och det är ju väldigt positivt för samhället att vi får antikroppar som kanske klarar av att blockera en ny infektion, säger Marie Larsson, professor vid BKV.Professor Marie Larsson och professor Jorma Hinkula. Foto Magnus Johansson
En av de viktigaste frågorna är förstås om de neutraliserande antikropparna faktiskt skyddar mot återinfektion med sars-cov-2, och hur länge skyddet består. Rör det sig om några månader, eller kanske flera år?
– Vår tanke var redan från början att vi ska följa några personer under många år, för att se om immuniteten är skyddande och hur länge antikropparna finns kvar. Det är jätteviktig kunskap att ha framöver, säger Marie Larsson.
Forskare framställer virusprotein
Det andra testet är i skrivande stund inte färdigt, men forskarna arbetar med att utveckla det. Den analysen ska ge svar på om det finns antikroppar i blodet hos en person, men ger inte svar på om antikropparna har förmåga att neutralisera viruset. I dag finns olika snabbtestvarianter som kan påvisa om en person varit infekterad med viruset, kanske utan att känna sig sjuk. Forskarnas ambition är att bygga ett test som ger säkrare svar.
Ett alternativ till att använda helt virus som odlats fram från personer med en pågående infektion är att använda virusproteiner till analyserna. Men det är inte helt lätt att få tag på tillverkat virusprotein, nu när hela världen kämpar för att få bukt med coronaviruset.
– Hela världen köper upp det som finns på marknaden, så det är svårt för lilla Sverige att få tag på det som finns kommersiellt. Så jag tog kontakt med andra forskare på LiU, som hade goda idéer om hur de skulle kunna producera virusproteiner, säger Jorma Hinkula.
Forskargruppen som leds av Daniel Aili bidrar med att framställa proteinbitar, så kallade peptider.Daniel Aili
– Vi syntetiserar viruspeptider som vi tror kan innehålla de viktigaste delarna som antikroppar hos personer som exponerats för sars-cov-2 känner igen och binder till. Fördelen med peptider är att det är möjligt att skala upp produktionen så att vi fort kan få fram ganska stora mängder, vilket krävs för att kunna genomföra testning på större skala, säger Daniel Aili, biträdande professor på institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM.
Parallellt jobbar universitetslektor Padraig Darcy vid BKV, biträdande universitetslektor Eleonore von Castelmur samt professor Maria Sunnerhagen vid IFM och deras doktorander med att ta fram både hela virusproteiner och viktiga delar av dem för samma syfte. Tanken är att virusproteinerna som forskarna framställer i laboratoriet ska kunna användas till båda typerna av antikroppstester. Förutom att användas av sjukvården för att testa om personal haft infektionen och om de utvecklat immunitet, så kan testerna även visa sig användbara till annat. Virologerna ser möjligheter att använda analyserna i forskningen, och till att på längre sikt utvärdera möjliga läkemedelsbehandlingar mot covid-19.
Coronapandemin har fått virologerna att lägga sin ordinarie forskning på hyllan ett tag.
– I min grupp forskar vi om hiv, men vi har inte rört den forskningen sedan början av mars. När Region Östergötland frågade om vi kunde hjälpa till, tänkte vi att vi får ta oss tid till att forska om sars-cov-2. Det är väldigt viktigt och vi kanske kan göra någon nytta. Dessutom kan vi lära oss något – som forskare är vi nyfikna som attan, säger Marie Larsson.
En fråga som Marie Larsson vill ha svar på är varför en del individer får en väldigt kraftig inflammation av sars-cov-2-infektionen och får det som kallas cytokinstormar, som gör dem allvarligt sjuka. Parallellt med arbetet med testerna studerar forskarna nu varför immunförsvaret reagerar så, och om det finns sätt att dämpa eller stoppa infektionen.
Intervjun gjordes den 30 april.
