Vi venter alle i spenning på godkjenning av en vaksine mot SARS-CoV-2, og det har vel aldri tidligere vært så stor interesse og oppmerksomhet knyttet til pågående kliniske studier. Antistoffer har blitt et vanlig diskusjonstema, og vi lurer på om vaksinene som testes kan stimulere til dannelse av antistoffer.
Tekst: Gunnveig Grødeland, forskningsgruppeleder ved Avd. for Immunologi og transfusjonsmedisin, Klinikk for laboratoriemedisin, Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo. Foto: Lars Petter Devik, OUS.
Men hvorfor er antistoffer så viktige? Og hvorfor har diskusjonen om vaksineeffekt i stor grad dreid seg om antistoffer?
Først av alt, en vaksine inneholder ufarliggjort virus eller virusbiter som skal danne en tilsvarende immunrespons som selve viruset, men på en mye tryggere måte. På samme måte som infeksjon med et virus, vil vaksinering medføre at biter av virus (peptider) presenteres på overflaten av immunceller.
Molekyler og celler
De molekylene som presenterer virusbiter til immunsystemet heter HLA molekyler, og disse varierer litt fra person til person. Denne variasjonen medfører at litt ulike deler av viruset vil presenteres i ulike individer, noe som medfører at det er litt variasjon i hva immunresponsen dannes mot i ulike individer.
De cellene som gjenkjenner virusbitene som presenteres på HLA molekyler kalles T celler. Når disse gjenkjenner en virusbit, vil de kunne bidra til aktivering av B celler slik at disse begynner å produsere antistoffer mot et bestemt virus. Det tar litt tid å aktivere B cellene til å produsere antistoffer, og når du, for eksempel, blir smittet med SARS-CoV-2 vil de første antistoffresponsene kunne detekteres i serum fra omtrent 4-10 dager etter infeksjon.
Disse første antistoffene kalles immunglobulin M (IgM), og de kan merke virus slik at celler i immunsystemet fjerner virus fra kroppen. IgM vil relativt raskt forsvinne, og erstattes av immunglobulin G (IgG) antistoffer. Vi kan bruke tilstedeværelse av IgM og IgG for å vurdere omtrent hvor lang tid det er gått siden du ble infisert med virus.
IgG kan nøytralisere virus
IgG antistoffer kan i lang tid bli værende i kroppen din. Vi kjenner til at antistoffer mot influensa kan bli værende i nærmere hundre år etter infeksjon, og når man vaksinerer er det typisk IgG antistoffer man vil aktivere. Disse antistoffene har et bredt spekter av måter å beskytte deg på, og hvor det vi kaller nøytralisering regnes som mest effektivt for beskyttelse mot virusinfeksjon.
Ved nøytralisering vil IgG antistoff blokkere de delene av viruset som må reagere med cellene dine for at viruset skal kunne formere seg, og på den måten kan antistoffene faktisk fullstendig hindre virusinfeksjon. Det å stimulere til dannelse av nøytraliserende antistoffer er derfor et mål for vaksineutvikling, også mot SARS-CoV-2.
På overflaten av SARS-CoV-2 er det noen proteiner som stikker ut og danner en «krone» rundt viruset. Disse heter Spike, og fungerer som bindeseter for inntrengning i cellene dine ved infeksjon. Mer spesifikt, Spike inneholder et bindesete som kan binde Angiotensin converting enzyme 2 (ACE-2).
ACE-2 er uttrykt på mange av cellene i kroppen vår, og når Spike binder ACE-2 vil virusproteinet gjennomgå en fysisk strukturendring som muliggjør inntrengning av virus i cellene våre. De aller fleste av vaksinene som i dag er under utvikling mot SARS-CoV-2 har som mål å stimulere nøytraliserende antistoffer som kan blokkere binding mellom Spike og ACE-2.
Antistoffer etter infeksjon med SARS-CoV-2
Når du smittes av et virus, vil immunsystemet typisk sette i gang produksjon av antistoffer. Altså, når du blir smittet med SARS-CoV-2, vil immunsystemet danne først IgM antistoffer, og dernest IgG antistoffer.
For de som har vært alvorlig syke med covid-19, vet vi at IgM responsen vil gå over i en sterkere IgG respons som i hvert fall vil vare i flere måneder.
Vi har ennå ikke svaret på nøyaktig hvor lenge antistoffresponsen vil vare, fordi det ikke er gått lang nok tid siden SARS-CoV-2 først brøt ut.
Det vil vet, er at personer som har gått gjennom mildere sykdom, eller som har hatt få eller ingen symptomer på SARS-CoV-2 infeksjon, vil ha lavere antistoffnivåer enn de som har vært alvorlig syke, og at antistoffresponsen vil gå raskere over. Noen ganger i løpet av uker.
Hos flere med bekreftet SARS-CoV-2 smitte er det faktisk ikke detektert antistoffer i det hele tatt.
Immunologisk beskyttelse mot SARS-CoV-2 og forskning
Hvilke implikasjoner har observasjonene av antistoffresponser for beskyttelse? Det er altså personer både med og uten antistoffresponser som er beskyttet mot covid-19, mens alvorlig syke får sterkere antistoffrespons.
En kunne forledes til å tenke at antistoffresponsen da må forverre sykdom, men så enkelt er det ikke. Ved alvorlig sykdom vil immunsystemet bruke lengre tid på å redusere og fjerne virusmengden i kroppen, og denne forlengede eksponeringen for virus gir en god forklaring på hvorfor det er høyere nivåer av antistoffer blant alvorlig syke.
Vi forsker videre
Det er mye vi ennå ikke vet om hvilken type immunrespons som best beskytter mot SARS-CoV-2. De ulike nivåene av antistoffer hos de som er best beskyttet mot covid-19 peker i retning av at antistoffer i hvert fall ikke er den eneste faktoren som kan påvirke beskyttelse.
Da er det mer sannsynlig at god beskyttelse oppstår som en kombinasjon av antistoffer og relevante T celleresponser. Dette er et tema som vi nå forsker på, og hvor svarene vil være viktige både for vurderinger av mulig pre-eksisterende immunitet i befolkningen og dannelse av flokkimmunitet.
Videre vil kunnskapen om hvilken type immunitet som gir effektiv beskyttelse være helt avgjørende for design og utvikling av en ny generasjon av vaksiner mot koronavirus.
Referanser:
-
Iyer AS, Jones FK, Nodoushani A et al. Dynamics and significance of the antibody response to SARS-CoV-2 infection. medRxiv. 2020
-
Yu X, Tsibane T, McGraw PA et al. Neutralizing antibodies derived from the B cells of 1918 influenza pandemic survivors. Nature 2008;455:532-536.
-
Long QX, Tang XJ, Shi QL et al. Clinical and immunological assessment of asymptomatic SARS-CoV-2 infections. Nat.Med. 2020;26:1200-1204.
Her kan du lese mer om Avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin ved OUS.
Her kan du lese mer om Klinikk for laboratoriemedisin (KLM).
ekspertsykehusetblog.wordpress.com 