Nya effektiva vacciner i kampen mot antibiotikaresistens

Få personer har nog kunnat undgå larmrapporterna om bakteriers ökande resistens mot antibiotika. Antibiotika som vi är beroende av för att behandla både sjuka människor och djur riskerar att bli verkningslösa i framtiden. Det faktum att bakterier utvecklat resistens är inte oväntat eftersom de ständigt anpassar sig till sin omgivning, men den överdrivna användningen av antibiotika har påskyndat denna process. Till exempel har friska djur behandlats profylaktiskt i förebyggande syfte och för att få dem att växa och gå upp i vikt snabbare. För att bromsa uppkomsten av resistens måste användningen av antibiotika för livsmedelsproducerande djur minskas globalt, vilket kräver att de ersätts med effektiva vacciner, diagnostiska verktyg och biosäkerhetsåtgärder för att förhindra bakterieinfektioner i många olika djurmiljöer.

Ett vaccin mot Streptococcus equi bestående av åtta antigener har visat sig ge skydd mot kvarka hos hästar efter många års forskning vid Sveriges lantbruksuniversitet ledd av Bengt Guss i samarbete med Karolinska institutet och Animal Health Trust i Storbritannien. Antigenerna i kvarkavaccinet Strangvac som lanserades i Europa tidigare i år produceras som rekombinanta fusionsproteiner. Denna teknik möjliggör att många antigener kan inkluderas i ett vaccin på ett praktiskt och kostnadseffektivt sätt. Övervakning av cirkulerande bakteriestammar är viktigt för att upptäcka variation i de gener som kodar för vaccinets ingående proteiner på samma sätt som resistensundersökning är viktigt för antibiotikabehandling. Det var därför vi undersökte genomsekvenserna (arvsmassan) för över 700 S. equi-stammar från knappt 20 olika länder tidigare i år och kunde fastställa att vaccinets proteiner var mycket konserverade. Därför förväntas Strangvac skydda hästar mot kvarka över hela världen, oavsett vilken S. equi-stam de kommer i kontakt med. I samma genominformation identifierade vi mutationer i en gen som kodar för ett penicillinbindande protein som så småningom kan leda till resistens mot penicillin. Penicillin är förstahandsvalet av antibiotika för att behandla kvarka och ett viktigt verktyg för att lösa livshotande infektioner hos vissa hästar. Våra resultat visar att utvecklingen av Strangvac inte har kommit ett ögonblick för tidigt.

Med utgångspunkt i våra erfarenheter från utvecklingen av Strangvac och med vår plattform för rekombinanta fusionsproteiner fortsätter vi att utveckla nya och effektiva vacciner för att minska behovet av att behandla djur med antibiotika. Streptococcus suis är en viktig orsak till ledinflammation, lunginflammation, hjärnhinneinflammation och död hos unga griskultingar. Smittan är zoonotisk och kan spridas till människor efter kontakt med smittade grisar eller efter konsumtion av kontaminerat griskött. Trots årtionden av forskning och lovande resultat från musvaccinationsstudier finns det för närvarande inga godkända vacciner mot S. suis. Avsaknaden av ett effektivt vaccin hos grisar kan bero på bakteriens komplexitet och att ett immunsvar mot ett eller några få antigener inte ger tillräckligt brett skydd. Vårt prototyp S. suis-vaccin innehåller 23 antigener kombinerade som 5 fusionsproteiner. Denna strategi förväntas generera ett brett verkande immunsvar som kommer att kunna skydda mot många olika stammar av S. suis. Nyligen visade vi att vaccination av dräktiga suggor inducerade immunsvar som gav betydande skyddsnivåer för deras griskultingar från experimentell infektion i hög dos.

Våra rekombinanta fusionsproteinvacciner genererar ett brett immunsvar som riktar sig mot flera bakteriella proteiner i olika bakteriella patogener, blockerar flera virulensfunktioner som krävs av den invaderande patogenen, samtidigt som immuncellernas förmåga att lösa infektionen förbättras. Denna nya strategi har potential att förebygga många viktiga bakteriella sjukdomar, minska behovet av att behandla djur med antibiotika och bevara deras terapeutiska livslängd till förmån för både djurs och människors hälsa.