Gunilla Karlsson Hedestam, Karolinska Institutet

BÄTTRE BILD AV IMMUNFÖRSVARET MOT COVID-19

I projektet kommer Gunilla Karlsson Hedestam kartlägga vårt immunförsvar mot nya varianter av coronaviruset, SARS-CoV-2, för att förstå hur immunitet byggs upp i befolkningen. Det ger förutsättningar för att bättre möta nya virusvarianter, och planera inför kommande vaccinationer.

När coronapandemin var ett faktum i mars 2020 hade Gunilla Karlsson Hedestam, professor i vaccinimmunologi vid Karolinska Institutet, redan en god bild av hur virus och immunförsvaret mot virus generellt beter sig. – Sedan tidigt 1990-tal har jag arbetat med antikroppar mot virus, speciellt antikroppar som riktar sig mot ytstrukturer på virus, så kallade spikeproteiner. Jag forskade länge om hur antikroppar binder HIV, ett speciellt knepigt virus. Man kan säga att spikeproteiner har följt mig genom karriären, säger hon.

Både coronavirus och HIV använder sina spikeproteiner för att ta sig in i sina respektive värdceller och de är viktiga måltavlor för antikroppar som i bästa fall blockerar virusets förmåga att infektera nya celler. – När covid-19 kom hade vi verktygen att snabbt börja tillverka spikeproteiner på laboratoriet och vi kunde snabbt sätta upp olika tester för att undersöka förekomst av både antikroppar och minnes-B-celler i prover från infekterade personer, och senare även från vaccinerade personer, säger Gunilla Karlsson Hedestam.

Minnes-B-celler fungerar som ett långlivat arkiv som lagrar information från tidigare infektioner och vaccinationer. Minnes-cellerna producerar inte antikroppar själva men de kan aktiveras till antikroppsproducerande celler väldigt snabbt om vi smittas av ett ämne immunsystemet har sett tidigare.

I sin forskning undersöker hennes grupp, i samarbete med Ben Murrell, hur olika antikroppar binder och blockerar, neutraliserar, virus. Spikeproteiner är stora så det finns hundratals olika sätt en antikropp kan binda till dem. – Immunförsvaret svarar med hela sin arsenal, men det är bara en liten del av alla antikroppar kroppen producerar vid en infektion eller vaccination som faktiskt kan neutralisera viruset. Vi är intresserade av kvalitativa skillnader mellan olika neutraliserande antikroppar, och även om personer skiljer sig åt i vilken typ av antikroppar de gör, säger hon.

För att analysera hur antikropparna binder viruset på detaljnivå har Gunilla Karlsson Hedestams grupp utvecklat metoder att isolera enskilda antikroppar, så kallade monoklonala antikroppar, från minnes-B-celler för att undersöka vilka typer av antikroppar som kan neutralisera olika virusvarianter. – Våra resultat hittills har visat att vissa antikroppar endast neutraliserar ursprungsviruset medan andra antikroppar neutraliserar även de så kallade varianterna, säger hon.

Projektet som nu får stöd av Erling-Perssons Stiftelse kallas ”Future-proofing against COVID-19” och innehåller flera olika delar. – Först behöver vi förstå hur de olika virusvarianterna ser ut, genom att analysera deras släktträd, säger hon. Med tillräckliga datamängder kan man urskilja vilka typer av mutationer viruset tillåter eller inte tillåter, säger Gunilla Karlsson Hedestam.

Här krävs avancerad modellering, något som hennes kollega Ben Murrell är expert på. Exempelvis har han publicerat data om virusvarianterna alfa, beta och gamma i den vetenskapliga tidskrif-

ten Cell. Denna typ av monitorering är viktig för att kunna förutsäga hur viruset kan komma att slå.

Nästa del i projektet handlar om att följa antikroppsnivåerna i befolkningen för att få en överblick, såsom gruppen gjorde under första året av pandemin och publicerade i Journal of Internal Medicine.

För att få ytterligare information mäter de sedan neutraliserande antikroppar mot de olika virusvarianterna vilket säger mer om skyddseffekten. Gruppen analyserar då både blodprover och paneler av monoklonala antikroppar för att förstå immunsvaret i detalj. Hur aktuell och viktig denna forskning är stod klart när det gäller den virusvariant som tog världen på sängen i slutet av november 2021 – omikron. Redan i december kunde forskargruppen dela data som visade att omikron kunde undkomma vaccinerna i vissa fall, medan skyddet kvarstod i andra. Det skiljde sig mycket åt – i studien sågs att i vissa prover hade skyddet minskat 25-faldigt, medan andra inte hade någon minskning alls. Studien publicerades nyligen i tidskriften Lancet Infectious Diseases. Gunilla Karlsson Hedestam menar att det ekonomiska stödet är mycket viktigt. – Tillsammans med Ben Murrell och Gerald McInerney på KI har jag haft ett stort, tvåårigt EU-anslag för SARS-CoV-2-forskning som löper ut i mars 2022, så anslaget från Erling-Perssons Stiftelse är en viktig brygga från det anslaget, säger hon och fortsätter: – Det gör att det går att behålla redan anställda medarbetare som är på plats och arbetar med de specialiserade metoder vi byggt upp så vi inte behöver tappa tempot. På så sätt kan vi fortsätta att bidra till covidforskningen, vilket vi är mycket tacksamma för.

32

Så många mutationer hade omikron-varianten i sitt spikeprotein. Det kan jämföras med deltavariantens nio.

462

I mars 2022 hade 462 miljoner fall av SARS-CoV-2-infektion rapporterats globalt.

4

Så många olika teknologier för vaccintillverkning ligger bakom de vacciner mot covid-19 som fått godkännande inom EU. mRNAvaccinerna har hittills använts mest.

OM PROJEKTET Projektledare: Gunilla Karlsson Hedestam är professor i vaccinimmunologi vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi vid Karolinska Institutet.

Namn: ”Future-proofing against COVID-19”.

Vad: Att bevaka vilka nya varianter av coronavirus som uppstår och att undersöka hur befolkningens immunsvar mot nya varianter utvecklas.

Finansiering: Erling-Perssons Stiftelse stödjer projektet med sammanlagt 8 miljoner kronor under tre år.

Doktorand Marco Mandolesi och professor Gunilla Karlsson Hedestam. Han forskar om minnes-B celler och undersöker hur immunsvaret mognar efter booster-doser av vaccin.

I cellodlingslabbet arbetar forskningsspecialist Xaquin Castro Dopico som har kartlagt antikroppssvaret i Stockholm under olika perioder av pandemin.

Professor Gunilla Karlsson Hedestam, Ben Murrell och Jonathan Coquet, båda Assistant Professors. Forskarlaget undersöker vilken typ av antikroppar som skyddar bäst mot SARS-CoV-2.

Forskningsspecialist Martin Corcoran och doktorand Sanjana Narang kartlägger människans antikroppsgener, som ser olika ut hos olika personer. Skillnaderna kan delvis förklara varför vi hanterar infektioner mer eller mindre effektivt.