Rokotetutkija työskentelee viruksen lisääntymisvaiheiden parissa Belo Horizontessa Brasiliassa.

Taudin tappajat

Tutkijat ympäri maailmaa yrittävät kehittää rokotteen uutta koronavirusta vastaan. Ruotsissa tehdään tutkimustyötä, Suomessa testataan rokotteita ehkä myöhemmin.

Rokotetutkija työskentelee viruksen lisääntymisvaiheiden parissa Belo Horizontessa Brasiliassa. © Douglas Magno/afp/lk
Tiede 03.04.2020 06:00
Teksti Wilhelmiina Palonen

Tukholmalainen professori Matti Sällberg valpastui heti, kun tammikuun alussa uutisissa kerrottiin uudesta viruksesta Kiinan Wuhanissa.

Sällberg kehittää työkseen rokotteita ja johtaa osastoa kliinisen mikrobiologian laitoksella Karoliinisessa instituutissa.

Hän tiesi, että aina kun uusi virus onnistuu siirtymään eläimestä ihmiseen, on mahdollista, että seuraukset ovat merkittäviä. Oleellista on, pystyykö uusi virus leviämään tehokkaasti.

Tällä kertaa pystyi, se selvisi uutisista. Sars-cov-2-nimisen viruksen aiheuttama sairaus covid-19 levisi.

Sällberg lähetti kollegoilleen sähköpostiviestin. Meidän pitäisi yrittää kehittää tähän rokote, hän kirjoitti.

Hän oli työtovereidensa kanssa tutkinut rokotteita jo pitkään, heillä oli olemassa erinomaiset kansainväliset kontaktit. Lisäksi uudesta viruksesta löytyi verkosta paljon tutkijoiden sinne lataamaa uutta dataa.

Kiinalaiset tutkijat selvittivät uuden koronaviruksen perimän ja julkaisivat viruksen emäsjärjestyksen jo 9. tammikuuta.Tieto perimästä auttoi muita tutkimusryhmiä eri puolilla maailmaa aloittamaan työnsä.

 

Virusta voi verrata nopeasti liikkuvaan autoon, joka pitäisi saada pysäytetyksi. Riittäisi, että päästäisiin käsiksi moottoriin. Tai vaikka muutamaan renkaaseen.

Yleensä on siis useita eri vaihtoehtoja. Rokotetutkijat ovat yrittäneet nyt päästä perille siitä, mihin kohtaan uuden koronaviruksen leviämistä olisi tehokkainta päästä käsiksi, jotta virus saataisiin pysäytettyä.

Tutkimusta ei ole tarvinnut aloittaa tyhjältä pöydältä. Erityisen hyödyllisiä ovat olleet tiedot vuonna 2003 levinneestä, sarsia aiheuttaneesta koronaviruksesta.

Se, samoin kuin nyt leviävä koronavirus, on todennäköisesi esiintynyt alun perin lepakoilla. Sarsia vastaan yritettiin kehittää rokotetta. Epidemia ehti kuitenkin laantua ja virus hävitä ennen kuin tutkijat onnistuivat. Rahoitus ja kiinnostus lopahtivat.

Tutkimuksessa oli kuitenkin päästy niin pitkälle, että rokotteella osattiin suojata apinoita virukselta.

Ihmisiin tarttuneita koronaviruksia tunnetaan viisi muutakin. Niistä ihmiselle vaarallinen on vuonna 2012 löydetty ja lähinnä Lähi-itää vaivannut mers-nimiseen sairauteen johtava virus. Neljä muuta ovat harmittomia, lievän hengitystieinfektion aiheuttavia viruksia, jotka kiertävät jatkuvasti Suomessakin.

Koronaviruksiin on käytössä vain yksi rokote, mutta se on kehitetty lehmille. Lehmillä kiertävä koronavirus aiheuttaa ripulia ja hengitystietulehduksia mutta harvoin eläimen kuoleman.

Aikaisemman tutkimustiedon perusteella tutkijat uskovat tietävänsä, mihin kohtaan virusta kannattaa käydä käsiksi.

Koronavirusten ryhmä on saanut nimensä pinnastaan, jonka väkäsistä tulee mieleen auringon korona. Väkästen päissä on pieniä proteiineja. Niiden avulla virus tunkeutuu ihmisen soluihin ja ujuttaa sisälle omaa perimäänsä, mikä saa solun tuottamaan lisää viruksia elimistöön.

Jos elimistö pystyisi estämään viruksen kiinnittymisen soluihin, viruksesta tulisi voimaton.

Aluksi Matti Sällbergin ryhmä tilasi synteettisesti valmistettuja geenejä, joita saadaan rokotevalmistajilta. Niistä syntyy rokotteen perusta. Aitoa virusta ei tarvita.

Professori Sällberg onnistui saamaan kollegansa Ali Mirazimin ja kuuden yhteistyökumppanin kanssa rahoituksen yhteiselle tutkimushankkeelleen Euroopan unionilta. Kolme miljoonaa euroa kattaa kulut siihen asti, että rokotetta päästään testaamaan ihmisillä.

Vaiheita on monta. Kuluu aikaa ja rahaa.

Rokotetutkimuksen alkuvaiheeseen kuuluu usein suunnittelua ja toisinaan mallinuksia tietokoneilla, mutta itse työ tehdään laboratoriossa.

Sällbergin ryhmä tilasi tutkimustaan varten ensin synteettisesti valmistettuja geenejä, joita saadaan rokotevalmistajilta. Niistä syntyy rokotteen perusta. Aitoa virusta ei tarvita.

Sen jälkeen geenejä käsitellään. Tarkoituksena on alkuun kehittää monia, keskenään erilaisia rokoteaihioita. Ne perustuvat Sällbergin mukaan valistuneisiin arvauksiin.

Toiveena on, että joku osuisi mahdollisimman lähelle toimivaa.

 

Kuten virus, myös rokote voi toimia monella eri tavoin. Tämänhetkiseen pandemiaan on toivottu apua erityisesti rna-rokotteista, joita pystytään kehittämään melko nopeasti.

Nyt leviävä koronavirus on rna-virus. Viruksien perintöaines voi olla dna:ta tai rna:ta, jotka muistuttavat toisiaan mutta eroavat esimerkiksi sisältämänsä sokerin osalta. Dna:ssa on yleensä kaksi kierrettä, rna:ssa vain yksi.

Tällä hetkellä yhtään rna-rokotetta ei ole vielä käytössä. Menetelmät ja teknologia ovat rokotetutkimuksessa uusia.

Ensimmäinen rokote 1700-luvun ja 1800-luvun taitteessa isorokkoa vastaan perustui ristisuojaan. Rokote valmistettiin lehmänrokkoviruksesta, joka muistutti isorokkoa riittävästi mutta oli vaarattomampi.

Myöhemmin rokotteissa opittiin käyttämään heikennettyä tai muuten vaarattomaksi tehtyä virusta. Ihminen ei sairastu, mutta virus saa immuunivasteen kuitenkin nousemaan.

Näin toimii moni suomalaiseen rokoteohjelmiin kuuluvista rokotteista edelleen. Niin kutsuttu MPR-rokote sisältää eläviä tuhkarokko-, sikotauti- ja vihurirokkoviruksia. Niitä saadaan tuotettua kanan alkioissa ja ihmisen soluviljelmissä.

Nykyisin sama vaikutus yritetään saada usein aikaan ilman varsinaista virusta. Suurin osa menetelmistä perustuu siihen, että rokotteessa yritetään matkia virusta tai sen osaa. Jos päästään tarpeeksi lähellä, elimistö tuottaa immuunivasteen, joka puree oikeaankin virukseen.

Uutta koronavirusta vastaan voidaan ehkä antaa esimerkiksi rokotetta, jossa olisi samanlaisia proteiineja kuin mitä virus hyödyntää soluihin tunkeutuessaan. Elimistö usutettaisiin tuottamaan vasta-aineita niitä vastaan.

Jos ihminen altistuisi myöhemmin oikealle koronavirukselle, solussa jo olevat vasta-aineet estäisivät viruksen tunkeutumisen sisään.

Rna- tai dna-rokote toimii samaan tapaan, mutta proteiinien sijaan rna tai dna sisältää tiedon siitä, miten proteiinit rakentuvat. Näiden rakennusohjeiden avulla – niin tutkijat toivovat – solut rakentavat itse koronaviruksen hyödyntämiä proteiineja, joiden avulla immuunijärjestelmä oppii vastustamaan virusta.

Suomessa Tampereen rokotetutkimuskeskuksessa on tutkittu paljon viruksen kaltaisia, proteiineista muodostuvia kappaleita. Niitä yritetään parhaillaan hyödyntää myös koronavirusrokotteen kehittämisessä. Onnistuessaan tällainen rokote olisi todennäköisesti tehokkaampi kuin rna-rokote.

Kehittäminen vain on vaikeampaa ja hitaampaa kuin nyt jo ihmiskokeisiin päässeiden rokotteiden.

Osa tutkijoista taas yrittää säästää immuunijärjestelmää vaivalta ja kehittää suoraan vasta-aineita, joita voitaisiin antaa ihmisille. Näiden antama suoja on kuitenkin ohimenevä, ja menetelmä sopii ehkä paremmin taudin hoitoon kuin ennaltaehkäisyyn.

 

Professori Matti Sällberg (oik.) johtaa yhdessä Ali Mirazimin kanssa ruotsalaista hanketta, joka kehittää rokotetta koronavirusta vastaan.

Professori Matti Sällberg (oik.) johtaa yhdessä Ali Mirazimin kanssa ruotsalaista hanketta, joka kehittää rokotetta koronavirusta vastaan. © Jonas Lindkvist/tt/lk

Ennen kuin rokotteita testataan ihmisillä, niitä kokeillaan eläimillä.

Sällbergin hankkeessa on aloitettu jo kokeet kaniineilla. Niiden jälkeen, kun siirrytään suurempiin testauksiin, kokeita tehdään hiirillä.

Jos raportoitu näyttö ei vaikuta tarpeeksi vakuuttavalta, viranomaiset edellyttävät, että lisänäyttöä hankitaan myös testaamalla rokotetta apinoihin. Sällberg ei usko, että vaihetta tällä kertaa tarvitaan.

Ihmisillä testataan useammassa vaiheessa. Ensimmäiseksi rokotetta annetaan pienelle joukolle vapaaehtoisia. Tarkoituksena on nähdä, onko rokote turvallinen ja aiheuttaako se toivottua immuunivastetta.

Myöhemmin, jos rokote osoittautuu turvalliseksi, tehoa testataan suuremmalla määrällä ihmisiä. Määrä voi olla kolmestakymmenestä hengestä useampaan sataan. Sopivaa rokoteannosta yritetään myös selvittää.

Kolmannessa ihmisillä tehtävässä testauksessa rokotetta annetaan sadoille tai tuhansille ihmisille. Harvinaistenkin sivuvaikutusten pitäisi tulla näkyviin tässä vaiheessa.

 

Aina haittavaikutuksia ei huomata. Se nähtiin vuoden 2009 sikainfluenssan jälkeen, kun pieni osa rokotetuista sairastui narkolepsiaan.

Syy selvisi vasta vuosien tutkimisen jälkeen. Sairastumisen aiheutti geneettisen alttiuden ja influenssarokotteen rakenteen valmistustapa. Narkolepsiaan sairastuivat vain Pandemrix-merkkistä rokotetta saaneet, muilla valmisteilla ei ollut samanlaista vaikutusta.

Pandemrix-rokotetta käytettiin Suomessa 2,76 miljoonaa annosta. Korvausta sairastumisesta haki runsaat 300 ihmistä.

Harvinaisten haittavaikutusten havaitsemisessa saattaa kestää kauan.

Jos uusi rokote halutaan kansalliseen rokoteohjelmaan, kehitystyössä kuluu paljon aikaa. Koko väestölle annettavassa rokotteessa haittavaikutuksiin suhtaudutaan äärimmäisen tiukasti.

Tilanne on toinen, jos rokottamattomuus osoittautuu todella vaaralliseksi. Nykyisen pandemian aiheuttanut koronavirus on levinnyt nopeasti ja johtaa kuolemaan osin ennakoimattomasti, mikä tekee torjunnan vaikeaksi vain riskiryhmiä suojaamalla.

 

Ruotsalaiset tietävät, että ovat tuskin ensimmäisiä, jotka saavat rokotteensa valmiiksi.

Tutkimukset maailmalla ovat edenneet nopeammin kuin Sällberg olisi kuvitellut.

Yhdysvaltalainein yritys Moderna on ehtinyt antamaan rokotetta vapaaehtoisille jo maaliskuun alkupuolella. Nopeus on ennätyksellinen.

Kannoilla ovat kuitenkin monet muut tutkimusryhmät Yhdysvalloissa, Saksassa ja erityisesti Kiinassa.

Monet yritykset ovat samoja, jotka olivat kehittämässä rokotteita ebolaan ja zikavirukseen.

Moderna yrittää valmistaa nimenomaan uudenlaisen rna-rokotteen. Samoin esimerkiksi saksalainen CureVac. Yritykset käyttävät keskenään hyvin samanlaista teknologiaa ja kilpailevat sen vuoksi keskenään.

Myös suurten lääkevalmistajien kohdalla kyse on kilpailusta ja huomattavista summista.

Tutkimuksessa ja varsinkin akateemisten tutkijoiden kesken ilmapiiri on hyvä ja avoin, Sällberg sanoo puhelinhaastattelussa. Kaikki haluavat pandemiasta eroon.

Alalla ei ajatella, että jo tehty tutkimus menisi hukkaan, vaikka joku muu ”voittaisi” ja onnistuisi toimivan rokotteen kehittämisessä ensimmäisenä. Erilaiset tutkimukset nähdään etuna.

Takaisku voi olla suurempi, jos odotukset kohdistuvat vain yhdenlaiseen ratkaisuun. Minkään onnistumisesta ei voi olla varma.

Moderna on panostanut ensisijaisesti yhteen rokotteeseen. Sällbergin työryhmällä taas on parhaillaan yli kymmenen rokoteaihiota Tukholmassa. Myöhemmin hekin keskittyvät kaikkein lupaavimmalta vaikuttavaan rokotteeseen.

 

On sairauksia, joihin on yritetty kehittää toimivaa rokotetta jo pitkään, mutta se ei ole onnistunut.

Suomessa Tampereen rokotetutkimuskeskuksessa on esimerkiksi jo noin kymmenen vuoden ajan yritetty kehittää tuberkuloosirokotetta, mutta kunnolla toimivassa rokotteessa ei ole onnistuttu.

Usein vaikeudet johtuvat taudin mekanismista. Tuberkuloosin aiheuttamat bakteerit ovat esimerkiksi pääosin solujen sisäpuolella, mikä hankaloittaa rokotekehitystä, koska tyypillisen rokotteen aikaansaamat vasta-aineet toimivat solujen ulkopuolella.

Hi-virus taas muuntuu niin nopeasti, että immuunivasteen luominen on osoittautunut vaikeaksi.

Influenssaviruksetkin muuntuvat nopeasti, mutta niitä on tutkittu niin paljon, että rokotteita pystytään räätälöimään melko nopeasti.

Siksi sikainfluenssarokotekin pystyttiin kehittämään puolessa vuodessa, mitä voidaan pitää nykyisen rokotekehityksen maailmanennätyksenä.

Sällbergin mukaan uusi koronavirus ei ole viruksena erityisen hankala tai muuntuvainen, siitä vain tiedetään vielä liian vähän.

Saadaanko koronavirukseen rokote alle vuodessa?

Se ei ole mahdotonta, Sällberg sanoo.

”Kysymys on, että millainen rokote.”

Osaa rokotteista on helpompi valmistaa suuria määriä kuin toisia. Rna-rokotteen valmistuminen olisi hyvä uutinen, sillä sen valmistuksesta ei pitäisi koitua merkittäviä ongelmia.

Kaikki merkittävimmät rokotevalmistajat ovat tehneet yhteistyötä suomalaistutkijoiden kanssa.

Kun tutkijat ovat onnistuneet kehittämään tehoavan rokotteen, yksi mahdollisuus on, että sitä voitaisiin antaa varhaisemmassa vaiheessa terveydenhuollon henkilökunnalle ja riskiryhmiin kuuluville.

Jos sairastumisen riski ja sen seuraukset ovat vakavia, saatetaan ottaa korkeampia riskejä kuin tavallisesti. Hyöty voi ylittää haitan.

Rokotteiden ostaminen eri valtioiden välillä ei kuitenkaan välttämättä suju yhtä hyvin kuin yhteistyö tutkijoiden välillä.

Kun sikainfluenssa levisi, osa maista kiirehti ostamaan rokotetta kaikille kansalaisilleen. Osalle maista rokotetta ei riittänyt, kuten Meksikolle, jossa virus pääsi leviämään jo pandemian alkuvaiheessa. Australia, jossa virus ei ollut vielä levinnyt, kielsi lääkeviennin maasta ennen kuin rokotetta oli valmistettu koko omalle väestölle.

Suomessa ei ole tällä hetkellä rokotteiden tuotantoa. Omavaraisuudesta on toisinaan käyty keskustelua. Asialle ei ole kuitenkaan tehty mitään ennen nyt levinnyttä pandemiaa.

Osaamista Suomesta kuitenkin löytyy. On mahdollista, että eri koronarokotteita testataan ihmisillä Tampereen rokotetutkimuskeskuksen klinikoilla. Käytännössä kaikki merkittävimmät rokotevalmistajat ovat aiemminkin tehneet yhteistyötä suomalaistutkijoiden kanssa.

Jos markkinoille tulee koronarokote, Suomeen sen ostamisesta ja mahdollisten vaihtoehtojen vertailusta vastaa Terveyden ja hyvinvoinnin laitos.

 

Mikään rokote ei ehdi avuksi meneillään olevaan pandemiaan edessä olevien kuukausien aikana. Virus ehtii levitä lisää, mahdollisesti useassa eri aallossa. Lääkkeet saattavat auttaa, samoin eristystoimet ja viruksen jo saaneille kehittyvä immuniteetti.

Mallinnusten mukaan moni saa virustartunnan, kenties suurin osa. Se tarkoittaa sitä, että todennäköisesti myös moni tutkijoista sairastuu. Sällberg kuuluu riskiryhmään, astman vuoksi.

Silti tilanne on tutkimuksen näkökulmasta hyvä juuri nyt. Rahoitus takaa mahdollisuuden keskittyä työhön.

”Se tuntuu oikein hyvältä”, Sällberg sanoo.

Koronaviruksista kerätään parhaillaan ennennäkemättömän paljon tietoa.

Se on arvokasta, jos pandemian aiheuttanut koronavirus jää kiertämään väestöön ja muuntuu samaan tapaan kuin influenssavirukset. Tai silloin, kun jokin eläimillä esiintyvä koronavirus muuntautuu taas ja tarttuu ihmisiin.

Niin käy hyvin suurella todennäköisyydellä. Lähes varmasti.

Jos rokote tällä kertaa saadaan kehitettyä runsaassa vuodessa, seuraavalla kerralla saatetaan selviytyä alle vuodessa. Ja ehkä sitä seuraavalla kerralla jo alle puolessa vuodessa.

 

Juttuun on haastateltu myös Tampereen rokotetutkimuskeskuksen johtajana huhtikuun alussa aloittavaa professori Mika Rämetiä. Muina lähteinä on käytetty muun muassa Matti Sällbergin haastatteluja Dagens Nyheterissä ja Sveriges Radiossa.

Juttua on päivitetty 6.4.2020 kello 13.35: Tarkennettu Pandemrix-rokotetta käsittelevää kohtaa, jossa narkolepsiasta kirjoitetaan rokotevalmisteen haittavaikutuksena sivuvaikutuksen sijaan.

Sisältö