Jobber med å utvikle norske immunstofftester

RIKSHOSPITALET (OSLO): Molekylærbiolog Jan Terje Andersen ved Oslo universitetssykehus (OUS), jobber med å utvikle antistofftester som kan påvise om personer har vært utsatt for det nye koronaviruset, SARS-CoV-2, som gir sykdommen Covid-19.

– Har man dannet antistoffer mot viruset, betyr det at man har vært eksponert. Det kan være en god indikator på at man er blitt immune mot sykdommen. Å påvise antistoff i befolkningen er derfor en måte som kan benyttes til å avdekke mørketallene, og som kan legge til rette for et mer normalt dagligliv. Men det er mange ubesvarte spørsmål, forklarer Andersen ovenfor Dagens Medisin.

Andersen er molekylærbiolog og førsteamanuensis ved Avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin og Avdeling for farmakologi, som er tilknyttet både OUS og Universitetet i Oslo.

Ved laboratoriet for adaptiv immunitet og homeostase, som ledes av ham, studeres hvordan antistoffer beskytter mot infeksjonssykdom. Dette skal omsettes til biomedisinske teknologiplattformer som kan brukes til å skreddersy nye legemidler.

– Vi har utstrakt samarbeid med teknologioverføringselskapet Inven2, samt nasjonal og internasjonal industri.

Vil bli selvforsynt
Andersen viser til at det er en rekke kommersielle antistofftester på markedet.

– Hvor gode de kommersielle testene er, og hvilke av de som er de best egnete er uklart. De må testes ut. I tillegg er de ikke automatisk tilgjengelig i store kvanta. Det er for øyeblikket ventelister grunnet pandemien. Det samme gjelder annet forskningsverktøy. Dette er ikke bærekraftig når det foreligger et kritisk behov. Forutsigbarhet er avgjørende, sier Andersen.  

Derfor har laben i Oslo etablert en teknologiplattform som kan produsere forskningsverktøy som er nødvendig for å sette opp sensitive og robuste serologiske tester.

– Dette gjør oss mer eller mindre selvforsynte og uavhengig av de kommersielle testene. Oppsettene gjør oss også i stand til å gjennomføre forskning som vil gi oss verdifull innsikt, forklarer Andersen.   

Andersen forklarer at de produserer proteiner som er derivert fra SARS-CoV-2 og andre koronavirus, slik at de er selvforsynte. Ved å produsere og etablere egne systemer, vil de ha kontroll på alle stegene.

På laben etablerer de ELISA-baserte tester, egnet for småskala og forskning, parallelt med et storskalasystem.

High throughput array
Andersen samarbeider tett med lege og forsker Fridtjof Lund-Johansen, også ved Avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin.

– Vi så tidlig at vi hadde komplementær ekspertise som raskt kunne benyttes til å etablere antistofftester mot sars-CoV-2, forklarer Andersen.

Lund-Johansen jobber med en «array», som er bygd opp av en kombinasjon av bittesmå kuler som er dekorert med virusproteiner i kombinasjon med roboter og flow cytometri hvor tusenvis av plasmaprøver kan testes fortløpende.

– Dette er såkalt array-teknologi som jeg har utviklet. Kort forklart bruker vi et instrument som leser fargekodene på partiklene og måler hvor mye antistoff som er bundet. Instrumentet kalles et flow cytometer og vanligvis til brukes for å måle celler, sier han.

Lund-Johansen forklarer at en lasermåler (flow cytometri) på få minutter kan avgjøre om fem hundre ulike prøver har testet positivt på antigen. Dette gjøres ved at alle serumprøvene fargekodes for å skille pasientene, og så har antigenet en egen fluoriserende farge som blir synlig dersom prøven har reagert på antistoffet.

– 10.000 per dag
– Målet er å teste 10.000 per dag. Det pipettering og blodprøvetaking som tar lang tid.

Lund-Johansen forklarer at denne metoden også vil være langt billigere enn kommersielle ELISA-brett, som kan teste hundre av gangen.

– Platene med hundre prøver koster 10.000 kroner. Det vil si om lag 100 kroner per test. Det blir 1 million kroner om dagen. Vi tror at vi kan få kostnaden ned på en til to prosent av dette i produksjonskostnader, sier Lund-Johansen.

Han mener at produksjonskapasiteten vil være 5 millioner tester på et par dager.

Vil teste sykehusansatte
Lund-Johansen sier at de i første omgang vil teste ansatte på sykehuset, for å avgjøre hvor spesifikk testen er.

– Det er viktig å vite om de har hatt sykdommen. Man tror at de fleste vil være immune et år eller to fremover, dersom de tester positivt på antistoff. Hvis noen skulle bli smittet igjen, så vil de sannsynligvis bli mildere sykdom.

Det blir også viktig å avgjøre hvor mange falske positive de finner.

– Vi vil unngå å gi folk beskjed om at de er «immune» i hermetegn, hvis ikke de er det.

Planlegger flere studier
Forskerne er nå i gang med å rigge systemer for å kunne kartlegge smittespredning i befolkningen.  Målet er å avdekke hvem som har vært eksponert for sars-CoV-2.

– Hva er mørketallene, og hvordan vil spredning utvikle seg over tid. Vi vil kartlegge antistoffsvaret hos personer med ulikt sykdomsløp?, skisserer Andersen.

– Hvordan ser antistoffsvaret ut hos de som kun har hatt milde symptomer i forhold til de som har vært mer preget eller som har vært alvorlig syke og innlagt på intensivavdeling?

Ulik immunrespons
Koronaviruset, som gir Covid-19, kan gi ulik grad av lungebetennelse.

– Når vi blir smittet, møter viruset et uforberedt immunforsvar, og vi har verken antistoffer mot viruset i blodet eller på slimhinnene som kan bekjempe infeksjonen. Gjennom smitteperioden utvikler vi derimot slike antistoffer, og de kan fjerne viruset, sier Andersen.

Han forteller at det også er en pågående diskusjon om muligheten for at enkelte personer har såkalt kryssimmunitet, ved at de tidligere har vært eksponert for andre koronavirus.

Blant annet er dette omtalt i en artikkel i Tidsskriftet.

– Det kan være med å forklare hvorfor man responderer så ulikt. Det gjenstår derimot å se om det er tilfelle. Personer som har vært gjennom Covid-19 og som har utviklet et godt antistoffsvar, kan også potensielt være med å redde liv. Antistoffer er kroppens egen medisin, sier Andersen.

Studie ved blodbanken
Han tar også del i en arbeidsgruppe hvor målet er å sette rammene for testing av blodplasma.

– Dette er et nasjonalt samarbeid mellom blodbankene og helseforetakene i Norge, samt Folkehelseinstituttet. 

Dagens Medisin har tidligere skrevet om forsøkene ved Blodbanken i Oslo, samles det inn plasma fra personer som har hatt påvist sars-CoV-2, og som har gjennomgått sykdommen.

 De selvutviklede testsystemene til Andersen og Lund-Johansen kan benyttes til å måle antistoffsvar hos giverne.

– De som viser gode responser vil være aktuelle som donerer av blodplasma til behandling av Covid-19. Det kan også bli aktuelt å gi plasma til helsepersonell eller personer som er i risikogruppe.

Flere problemstillinger
Andersen peker på at teknologiplattformen vil være avgjørende for å få svar på et bredt spekter av problemstillinger i samarbeid med Folkehelseinstituttet, Blodbanken og Mikrobiologisk avdeling, hvor sistnevnte leder koronastudien.no som nylig har fått flere enn 150.000 til å fylle ut en surveyundersøkelse.

– Å teste større grupper i befolkningen vil være avgjørende for å avdekke hvem som har oppnådd immunitet. I tillegg kan man se mer kvantitativt og kvalitativt på dataene, og studere immunitet hos personer med ulik grad av symptomer, og kategorisere i forhold til sykdomsgrad, underliggende sykdom, alder og kjønn, for eksempel forklarer Andersen.

Foreløpig er det ikke konkludert vitenskapelig i hvilken grad man blir immun. The Guardian melder at WHO nylig presiserte at de foreløpig ser få personer med immunitet på befolkningsnivå. 

Dette kom etter at WHO meldte at de ikke er sikre på om infeksjon av koronaviruset fører til immunitet, blant annet omtalt av Reuters.

– Det er ingen større systematiske studier på om man blir immun. Dette er et stort og viktig spørsmål, og ikke minst vil det være viktig å finne ut hvor lenge immuniteten varer. Vår teknologiplattform vil brukes til å forstå hva Covid-19 går ut på, sier Andersen.

Søker midler
Foreløpig har laben ikke egne forskningsmidler til å utvikle testene.

– Dette ble satt i gang med de ressursene vi hadde tilgjengelige, en dugnad med full støtte fra hele sykehuslinjen. Vi vil søke fortløpende på de initiativene som lanseres for å sikre drift og skalering.   

Andersen viser til at de på OUS fortrinnsvis setter opp tester som skal brukes på norske sykehus, men utelukker ikke at de kan overføres til andre land. De ELISA-baserte testene kan lett tas i bruk på enkle laber, mens array-systemet til Lund-Johansen kan benyttes til å screene et stort antall prøver på rutinebasis.     

Han forteller at de har dialog med organisasjonen FIND (Foundation for Innovative New Diagnostics) som har fokus på å sikre diagnostiske tester for utviklingsland. Organisasjonen støttes av Bill & Melinda Gates Foundation og WHO.

– Det er også et mulig kommersialiseringsaspekt. Vi har løpende diskusjoner med industri via Oslo Life Science Cluster, både på utstyrssiden og produktsiden, sier han.