Ordet nanopartikeltoxicitet, det vill säga nanopartiklarnas giftighet, är ett ord att lägga på minnet. Kunskap om de nya nanopartikelvaccinerna, som nu snabbt lanseras på vaccinmarknaden, måste nå ut så att alla får en uppfattning om riskerna. Det varnar en vit biolog som vill vara anonym. NewsVoice fick möjlighet att exklusivt publicera denna analys.
Den 7 november 2023 annonserades på regeringens hemsida att Sveriges ”breda vaccinationsinsats med uppdaterat covid-19-vaccin” nu är igång. Mer vaccin skall ges trots att pandemin sedan en tid tillbaka är slut och de flesta nog har drabbats av covid-19 infektion, åtminstone en gång, samt att flera boosterdoser redan tagits. Men, nu är det dags att fylla på anser Folkhälsomyndigheten.
I och med denna insats bör information om dessa vacciner nå ut så att alla kan ta del av den information som finns om de risker dessa vacciner medför. En ytterligare aspekt att ta hänsyn till är de oklarheter kring nanopartiklarna i den nya sortens vacciner (bl.a. mRNA-vacciner).
- Är nanopartiklarna i vaccinen helt säkra? Hur ser dess toxikologiska status ut?
- Hur beter de sig i en fysikalisk miljö och vad får det för konsekvenser i människokroppen?
Statens medicinsk-etiska råd uttrycker sig på temat nanoteknik: ”Kunskapsluckor avseende riskerna med nanoteknik skapar problem vid utförandet av den kliniska forskningen och för deltagande patienter att ge informerat samtycke.”
Utveckling av nya vaccin
Den biotekniska utvecklingen har under det senaste decenniet gått mycket snabbt. Genom användningen av produkter framtagna genom genteknik (manipulering av arvsmassa i form av DNA eller RNA) och inom nanomedicin (nanopartiklar i medicinsk användning) har nya sorter av vacciner tagits fram.
Covid-19-vaccin är ett av de första mRNA-vacciner som utvecklats, där det genetiska materialet i form av mRNA (budbärar-ribonukleinsyra) innesluten i en lipid nanopartikel (LNP), godkänts för användning. Exempel på mRNA-vaccin med LNP är; Comirnaty och Spikevax. Även Nuvaxovid som är proteinbaserat (istället för mRNA-baserat) innehåller nanopartiklar, men i form av proteiner istället för lipider.
Det första LNP-baserade preparatet; Onpattro, godkändes för användning så sent som 2018 (av både FDA och EMA). Onpattro används för att behandla nervskador som orsakas av den sällsynta och ärftliga sjukdomen transtyretinamyloidos (hATTR-amalyoidos).
Nanopartikel; LNP, vad är de?
LNP består av olika nanolipider (nanopartiklar av fetter eller fettliknande ämnen) som formar en struktur i form av ett sfäriskt hölje med ett ihåligt inre som kan fyllas med olika innehåll beroende på dess medicinska syfte. Det går även att fästa molekyler på dess yta så det går att styra LNP till sitt mål i kroppen t.ex. cancerceller.
Användning och egenskaper
LNP är ett mycket bra sätt att paketera och leverera ett utvalt molekylärt innehåll. Detta på grund av att det erbjuder ett skydd mot yttre påverkan under sin färd inne i det fysikaliska system som människokroppen består av. När den når celler kan den leverera sitt innehåll direkt in i cellen där dess innehåll kan frigöras och utföra sin uppgift.
Video om LNP:
LNP är på så sätt en pålitlig leverantör av sitt innehåll och mycket attraktiv att använda inom läkemedelsforskningen.
Biokorona
Som andra typer av nanopartiklar, i fysikalisk miljö eller ute i naturen, formar även LNP:er en nanopartikel-korona. I det fysikaliska systemet inne i människokroppen bildas s.k. biokorona. Detta innebär att molekyler i den miljö LNP befinner sig i, kan binda till ytterhöljet på LNPs yta, och bilda ett komplex av molekyler runt omkring sig själv.
Hur detta komplex formas beror på LNPs struktur, uppbyggnad och egenskaper (speciellt molekylernas kemiska laddningar) samt vad som finns tillgängligt i den fysikaliska miljön och som har förmåga att binda till LNP. Vad dessa LNP-biokorona komplex får för effekter i kroppen beror vidare på hur de interagerar med den individuella fysikaliska miljön.
Läs mer i Läkartidningen: Nano på gott och ont: möjligheter och risker med nanoteknologi
Nanopartikeltoxicitet
I dagsläget pågår studier av hur nanopartiklar överlag påverkar både våra kroppar och naturen, men inom området för just LNPs verkningsmekanismer finns inte så mycket att finna ännu. Detta kan bero på att just denna nanopartikel är väldigt ny för användning och att produkten anses generellt som den minst toxiska och immunogena läkemedelsbäraren.
I forskningsstudier med möss har LNP visat sig ge upphov till kraftiga inflammatoriska reaktioner och att redan innan inflammatoriska tillstånd har förvärrats efter administrering av mRNA-LNPs samt att denna effekt har visat sig vara specifik för LNP, oberoende av vilket innehåll den haft.
De toxiska verkningsmekanismerna för LNP är fortfarande till stor del okänd. Detta gör att frågor blir obesvarade, frågor som;
- Vad är dess effekter i människokroppen?
- Hur sprids de i systemet?
- Ackumuleras de i några specifika organ, vilka?
- Kan de passera blod-hjärnbarriären?
- Kan de passera genom placentan?
- Kan de ge upphov till olika effekter hos olika individer och vad är det iså fall som påverkar det?
- Finns det riskgrupper som är speciellt känsliga för LNPs effekter?
- Påverkar de reproduktionen?
- Vad är långtidseffekterna?
- Vilka är riskerna?
Statens medicinsk-etiska råd menar att:
”En anledning till att riskerna inte är kända är att man inte vet om existerande testmetoder är lämpliga för att undersöka hälso- och miljöfarlighet av olika nanomaterial.”
Biverkningar från Covid-19-vaccin
- Kan LNP bidra till de biverkningar som setts i samband med mRNA-vacciner?
- Skulle då LNPs effekter påverka den risk-nytta analys som ligger till grund för godkännandet av mRNA-vaccinerna idag?
Det är känt att de nya mRNA-vaccinen mot Covid-19 har gett upphov till olika biverkningar, från milda till allvarliga. Till de allvarliga biverkningar räknas bl.a. inflammatoriska tillstånd i hjärtat; myokardit och perikardit. Även det protein nanopartikel-baserade vaccinet (utan mRNA) har gett upphov till dessa nämnda tillstånd.
Huruvida nanopartiklarna, med dess biokorona, är en bidragande faktor till biverkningar av vaccinen eller inte, det finns det inget svar på idag, trots att vaccinen används för fullt.
Framtiden
Denna nanomedicinska teknik är viktig för framtiden, eftersom LNP förhoppningsvis ska kunna målinriktas, så att läkemedel kan specifikt anpassas till dig som individ och för just din typ av behandling, därför behövs LNPs toxicitet utredas vidare.
Nya metoder utvecklas som bättre kan studera nanopartiklars och dess biokoronas beteende i fysikaliska miljöer, t.ex. Singelpartikelprofilering (SPP). Därmed kan kunskapen i området komma att öka. Dessutom uttrycks inom forskningen även ett behov av reglering så att användandet av nanopartiklar kan ske på ett säkert sätt.
Ämnet LNP och dess immunogenicitet och toxicitet kommer att belysas med ett tredagars möte den 11-13 december 2023 i Boston. Ett tips för den som vill följa utvecklingen i området kan besöka forumet: LNP Immunogenicity & Toxicity Summit, den 11-13 december 11-13, 202, i Boston, USA. Pfizer, Sanofi, BioNTech, Bayer mfl bolag medverkar.
“In collaboration with Pfizer, BioNTech, Sanofi and Bayer, this 3-day summit will unite senior leaders dedicated to understanding and predicting the next wave of LNP’s immunogenicity and toxicity challenges, to support drug developers to ensure smooth filing with long-term patient safety in mind.”
Passa på att läsa denna skrivelse: Etiska aspekter på nanoteknik från Statens medicinsk-etiska råd.
Källor
- ACS Publications: The Biomolecular Corona of Lipid Nanoparticles for Gene Therapy, 2020: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.bioconjchem.0c00366
- ACS Publications: Where Is Nano Today and Where Is It Headed? A Review of Nanomedicine and the Dilemma of Nanotoxicology, 2022: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00128
- Annual reviews: Nanoparticle Toxicology, 2020: https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-pharmtox-032320-110338
- FDA: https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-covid-19-vaccine
- Folkhälsomyndigheten: https://www.folkhalsomyndigheten.se/smittskydd-beredskap/utbrott/aktuella-utbrott/covid-19/vaccination-mot-covid-19/for-personal-inom-vard-och-omsorg2/for-personal-inom-halso–och-sjukvard/Vagledning-och-fordjupad-information-om-vaccination-mot-covid-19/
- Folkhälsomyndigheten: https://www.folkhalsomyndigheten.se/nyheter-och-press/nyhetsarkiv/2022/november/vaccinationer-med-nuvaxovid-pausas-for-personer-30-ar-och-yngre/
- Jama Network: Analysis of COVID-19 Vaccine Type and Adverse Effects Following Vaccination, 2021: https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2787361
- LNP Immunogenicity and Toxicity Summit: https://lnp-immunogenicity-toxicity-summit.com/
- Läkemedelsverket: https://www.lakemedelsverket.se/sv/coronavirus/coronavaccin/rapporterade-misstankta-biverkningar-coronavaccin
- Läkemedelsverket: https://www.lakemedelsverket.se/sv/sok-lakemedelsfakta/lakemedel/20230627000143/comirnaty-omicron-xbb-1-5-30-mikrogram-dos-injektionsvatska-dispersion
- Läkartidningen: Nano på gott och ont: möjligheter och risker med nanoteknologi, 2017: https://lakartidningen.se/klinik-och-vetenskap-1/artiklar-1/temaartikel/2017/07/nano-pa-gott-och-ont-mojligheter-och-risker-med-nanoteknologi/
- Nature: High-throughput measurement of the content and properties of nano-sized bioparticles with single-particle profiler, 2023: https://www.nature.com/articles/s41587-023-01825-5
- Nature: Impact of sex and age on vaccine-related side effects and their progression after booster mRNA COVID-19 vaccine, 2023: https://www.nature.com/articles/s41598-023-46823-4
- Novavax: https://www.novavax.com/science-technology/recombinant-protein-based-nanoparticle-vaccine-technology
- OZBIOSIENCES: https://ozbiosciences.com/340-lipid-nanoparticle-lnp
- Pubmed: Added to pre-existing inflammation, mRNA-lipid nanoparticles induce inflammation exacerbation (IE), 2022: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34953981/
- Pubmed: Adverse effects of COVID-19 mRNA vaccines: the spike hypothesis, 2022: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35537987/
- Pubmed: Adverse events following COVID-19 mRNA vaccines: A systematic review of cardiovascular complication, thrombosis, and thrombocytopenia, 2023: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988252/
- Pubmed: Multiomics analysis of naturally efficacious lipid nanoparticle coronas reveals high-density lipoprotein is necessary for their function, 2023 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37414857/
- Pubmed: The mRNA-LNP platform’s lipid nanoparticle component used in preclinical vaccine studies is highly inflammatory, 2021: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33688649/
- Pubmed: Toxicological profile of lipid-based nanostructures: are they considered as completely safe nanocarriers?, 2020: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32053030/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36416023/
- Regeringen pressmeddelanden: https://www.regeringen.se/pressmeddelanden/2023/11/nationell-start-for-den-breda-vaccinationsinsatsen-med-uppdaterat-covid-19-vaccin/
- Single use support: https://www.susupport.com/knowledge/mrna-lnps/lipid-nanoparticles
- Single use support: https://www.susupport.com/knowledge/mrna-lnps/lipid-nanoparticles-toxicity
- Statens medicinsk-etiska råd: https://smer.se/teman/nanoteknik/
- Statens medicinsk-etiska råd: Skrivelse: Etiska aspekter på nanoteknik