Hvert andre minutt dør et barn av malaria. Nå gir en ny vaksine som består av både parasitt og virus et nytt håp.
– Dette er et historisk øyeblikk. Den etterlengtede malariavaksinen for barn er et gjennombrudd for vitenskap, barns helse og malariakontroll. Ved å bruke denne vaksinen sammen med eksisterende verktøy for å forhindre malaria kan tusenvis av unge reddes hvert år, sa Dr. Tedros Adhanom Ghebreysus, direktør i Verdens helseorganisasjon (WHO) da de annonserte at WHO anbefalte den godkjente Mosquirix-vaksinen i oktober i år.
Så langt har 800 000 barn i Ghana, Kenya og Malawi blitt vaksinert som en del av pilot-programmet.
Fra dårlig luft til mygg og sporedyr
For ca. 2500 år siden diskuterte Hippokrates hva som forårsaket det de kalte sumpfeber, og mente at sykdommen var forårsaket av dårlig luft. Romerne brukte senere ordet «malaria»; mala- som betyr vond eller dårlig og -aria som betyr luft. I dag vet vi at det er parasitten plasmodium som forårsaker malaria og at det er hunmygg av Anophelesslekten som sprer sykdommen. Den dødeligste malaria-parasitten er plasmodium falciparum, som forårsaker 99,7 prosent av dødsfallene. Bare i 2019 døde 274 000 barn under fem år av malaria i Afrika.
WHO har lenge hatt et sterkt fokus på malaria, og tiltak som myggnett og sprøyting med innsektsmiddel har hatt god effekt. Men for å få antall tilfeller ned, må også andre verktøy brukes. Utfordringen er at parasitter som plasmodium falciparum er spesielt vanskelige å lage vaksiner mot, og tidligere forsøk har ikke klart å lage en vaksine som gir god nok effekt.
«WHO har lenge hatt et sterkt fokus på malaria, og tiltak som myggnett og sprøyting med innsektsmiddel har hatt god effekt.»
Et komplekst liv
Malariaparasitten har et komplekst liv i kroppen vår. Når hunnmyggen stikker og parasitten flytter seg fra mygg til menneske, går parasitten via blodbanene til leveren. Der trenger den seg inn i levercellene og omkranser seg med en membran. Det gjør at parasitten får sitt helt eget miljø, og kan gjemme seg fra levercellens immunforsvar. Men parasitten klarer ikke skjule seg helt; levercellen kjenner igjen overflateproteinet til parasitten som noe fremmed, og varsler immunforsvaret. Dersom immunforsvaret ikke handler raskt nok, kloner malariaparasitten seg selv og blir til titusenvis av parasitter som så blir skilt ut av levercellene og går tilbake ut i blodbanen. Der trenger de inn i røde blodceller.
– De røde blodcellene er et perfekt sted å skjule seg. Dersom en skal velge en strategi for å unngå immunsystemet, så er det å bruke røde blodceller genialt fordi de røde blodcellene mangler viktige immunmekanismer som resten av kroppens celler har, sier Anne Spurkland, professor i anatomi og forsker i molekylær immunologi ved Universitet i Oslo.
Når malariaparasittene har kommet inn i de røde blodcellene fortsetter de å klone seg selv, helt til de røde blodcellene er så sprekkfulle at de faktisk sprekker og parasittene flyter ut i blodet igjen. Det blir det veldig mange parasitter av, som neste malariamygg slurper i seg og sprer videre. Det er derfor viktig at en vaksine retter seg mot parasitten så tidlig som mulig i infeksjonsforløpet, da det vil kunne stoppe både sykdom og videre smittespredning.
Lang kamp
Første gang forløperen til Mosquirix-vaksinen ble utviklet var i 1987. Vaksineforskerne prøvde først å injisere drepte malariaparasitter i pasientene, men det fungerte dårlig. I tillegg var det dyrt, da de ikke hadde gode metoder for å dyrke opp parasitten i store mengder på laboratoriet.
– Menneskekroppen lager ikke noen god immunreaksjon mot denne parasitten i utgangspunktet, den naturlige immuniteten er ikke så robust, forteller immunologiforsker Spurkland.
I følge Spurkland vil voksne som bor i områder med malaria utvikle naturlig immunitet, men dersom de reiser til malariafrie områder så forsvinner mye av beskyttelsen.
Men selv om mange hadde mistet troen på at det ville være mulig å lage en fungerende vaksine, fortsatte vaksineforskerne i GlaxoSmithKline (GSK) å teste ut ulike vaksineprototyper og hjelpestoffer. Og etter hvert fikk de en betydelig støttespiller med på laget.
– Hvis vi har muligheten til å redde millioner av liv, og en klar plan for å få det til å skje, da har vi plikt til å gjøre noe, sa Bill Gates til Gates-stiftelsens eget mediesenter da han donerte 168 millioner dollar til utviklingen av Mosquirix.
Med ekstra finansiering for siste stadium av utviklingen fra Bill and Melinda Gates Foundation klarte GSK å utvikle den første malariavaksinen som har blitt godkjent og anbefalt tatt i bruk. Senere pilotstudier ble finansiert av vaksineallinansen Gavi, Unitaid og det globale kampfondet mot AIDS, tuberkulose og malaria.
Litt parasitt og litt virus
Siden malariaparasitten gjemmer seg inne i både leverceller og røde blodceller er det vanskelig å lage vaksiner mot den. Men utviklerne av Mosquirix-vaksinen visste om den Houdini-lignende adferden til malariaparasitten og utviklet et genteknologisk protein med en overflate som ligner et av parasittens overflateprotein.
Når proteinet lages, så blir det først dannet en lang kjede av aminosyrer. Deretter blir aminosyrekjeden krøllet sammen av de kjemiske kreftene inne i cellen. Det kan sammenlignes litt med når du har pakket inn en julegave med bånd, og du drar i endene av båndet mot saksen for å lage en krøll. Litt slik drar de kjemiske kreftene i aminosyrekjeden og lager den tredimensjonale strukturen til proteinet. Dette må skje på en helt riktig måte for at proteinet skal kunne fungere som vaksine.
– Det som ofte skjer når en produserer genteknologiske proteiner, er at noe går galt når proteinet skal folde seg til sin riktige struktur. Det gjør at proteinene klumper seg sammen, og mister sin funksjonalitet, sier Trygve Brautaset, professor i syntetisk biologi ved Norges tekniske og naturvitenskapelige universitet og medlem av Bioteknologirådet.
For å få til den rette strukturen er det genteknologiske proteinet i Mosquirix satt sammen av to proteiner; det ene er parasittens overflateprotein og det andre er overflateproteinet til hepatitt B-viruset.
Siden malariaparasitten gjemmer seg inne i både leverceller og røde blodceller er det vanskelig å lage vaksiner mot den.
En programmerbar sopp
En annen utfordring var å sikre at «pyntingen» av det genteknologiske proteinet ble riktig. Det betyr ikke at de var opptatt av det skulle bli koselig på laboratoriet, men at de kjemiske komponentene som fysisk henger på utsiden av proteinet ble plassert på rett plass. En sukkerstruktur der, og en fettsyre der.
– Denne «pyntingen» av proteinet med kjemiske grupper kan være helt avgjørende for funksjonaliteten. Derfor dyrker man i gjær, sier Brautaset.
I tillegg til at gjær er flink til å pynte, så er gjær enkel å dyrke og genmodifisere. Gjennom genmodifisering kan forskere programmere gjærsoppen til å lage ulike biologiske strukturer. Forskerne lagde mange forskjellige genetiske konstruksjoner, men landet til slutt på et stykke DNA med genene for både virus- og parasittbiten. Å lage dem i gjær gjorde at det var enklere, billigere og bedre å lage det syntetiske proteinet, enn om de hadde brukt andre organismer.
Effekten av et nytt håp
Etter rundt 1 milliard dollar i investeringer og rundt 800 000 vaksinerte barn kunne forskerne slå seg på brystet med en vaksine som forhindret alvorlig sykdom i 36,9 prosent av tilfellene. Men WHOs vitenskapelige malariaråd WHO MALVAC har gitt råd om å anbefale vaksinen til tross for den begrensede effekten. Malariarådet argumenterte med at Mosquirix vil ha en plass i arbeidet mot malaria sammen med andre tiltak som kan redusere byrden av malaria.
– Å få dette rullet ut hvor malaria er hyppig forekommende er helt sikkert en utfordring. Men det er nok verdt det, siden det er så mange barn som dør, sier Spurkland.
