Slik kan 3D-printing gi oss livsviktige vaksiner raskere og billigere
Den neste pandemien kommer til å møte raskere og tøffere motstand. Det skyldes keramikken som forsker Carlos Grande og kollegene hans skriver ut på en 3D-printer.
Grande er seniorforsker på SINTEF Industri. Egentlig skulle han nettopp vært ferdig med et europeisk prosjekt for å produsere vaksiner raskere og billigere. Ironisk nok var det koronatiltakene som stoppet det avsluttende møtet – i et prosjekt som skal sette menneskeheten i stand til å takle den neste pandemien bedre.
Transportsystem inn i kroppen
Det handler om «snille» virus, rensing og keramikk. Carlos Grande forklarer det slik:
– Det første du må gjøre for å lage en vaksine, er å finne frem til et antigen – et stoff som du kan blande inn i vaksinen som beskytter mot et bestemt virus. Så må du finne transport.
Transport, det vil si en måte å få dette antigenet inn i kroppen på. Vanligvis er den transporten et annet virus som antigenet fester seg til. Et «snilt» virus – altså et virus som du kan få sprøytet inn i kroppen uten at det skader deg.
Med 3D-printing går det an å få overflatearealet større, som i sin tur gjør at trykket kan reduseres. – Her blir 3D-printing matematikk. Hvis du designer et objekt godt, så kan du øke overflatearealet svært mye, sier Grande. Det betyr at det kommer mer av det rene adenoviruset ut av prosessen.
Virus til blodpris
– Et av de virusene som brukes, heter adenovirus-5. Det er svært godt kjent, kroppen er vant til det, det er ikke skadelig, og det brukes allerede i flere vaksiner, sier seniorforskeren.
Han har erfaring med adenovirus-5 ikke bare fra laboratoriet, men også fra familien. Da datteren skulle ha HPV-vaksine – vaksinen som beskytter blant annet mot livmorhalskreft – ble det dyrt.
Den gangen, for 11 år siden, bodde familien Grande i Portugal.
– Der kostet tre doser med vaksine 600 euro, forteller han. Etter kursen den gangen var det mellom 5000 og 6000 kroner. Og da hadde staten allerede betalt halvparten.
– Grunnen er at én milliliter adenovirus koster 200 euro, forteller SINTEF-forskeren.
De arbeider med små enheter – kuben på bildet er ikke den som er utviklet i prosjektet, men et eksempel for å vise størrelsene som det arbeides med. Foto: Werner Juvik
Ekstrem renselse
En viktig grunn til at det «snille» viruset er såpass dyrt, er at det må være ekstremt rent for at du skal kunne sprøyte det inn i kroppen uten å være redd for at det gjør skade. Når alle andre stoffer skal fjernes slik at bare rent virus blir igjen, skader prosessen mye av viruset, også.
Hvis du skal lage sju milliarder doser med koronavaksine med dagens metoder, vil det være mange mennesker som ikke har råd til å betale for den. Det vi gjør, er å redusere prisen på transportøren.
Prosessen som klarer brasene heter kromatografi. Den er godt kjent og brukt lenge til å skille forskjellige stoffer. Her sendes vann som inneholder både viruset og urenhetene som skal renses bort, gjennom ørsmå kolonner, eller søyler, der viruset fanges. For å få til den prosessen, har hittil trykket måttet være så høyt at det har ødelagt mye av viruset.
Fakta om prosjektet:
- Forskningsprosjektet heter NESSIE, som står for «New structured substrates for downstream processing of complex biopharmaceuticals».
- Prosjektmidlene kommer fra M-era.Net, et europeisk nettverk finansiert av EU. Prosjektet har en budsjettramme på 1,1 mill. euro over tre år og finansieres av Forskningsrådet, stiftelsen for vitenskap og teknologi i Portugal (FCT) og det østerrikske forskningsrådet FFG.
- Bak prosjektet står SINTEF, det østerrikske 3D-printingselskapet Lithoz, keramikkteknologibedriften Cerpotech i Trondheim, det portugisiske forskningsinstituttet Ibet og spinoff-selskapet Genibet Biopharmaceuticals.
Med 3D-printing går det an å få overflatearealet større, som i sin tur gjør at trykket kan reduseres. – Her blir 3D-printing matematikk. Hvis du designer et objekt godt, så kan du øke overflatearealet svært mye, sier Grande. Det betyr at det kommer mer av det rene adenoviruset ut av prosessen.
Gir oss mer transportvirus
Selve 3D-printingen er dyrere enn dagens metoder. Men hvis den kan gjøre at du står igjen med to–tre ganger mer rent virus, så er regnestykket svært hyggelig, også økonomisk.
I neste omgang betyr det altså at selve vaksinen kan utvikles raskere og billigere.
– Vi arbeider ikke med antigenene som trengs for å utvikle vaksinen – vi arbeider med denne transportøren. Men hvis du skal lage sju milliarder doser med koronavaksine med dagens metoder, vil det være mange mennesker som ikke har råd til å betale for den. Det vi gjør, er å redusere prisen på transportøren, sier Grande.
I tillegg arbeider han og partnerne med å gjøre produksjonen mer bærekraftig. I dag kastes kolonnene etter én eller to gangers bruk. Den nye metoden skal gjøre det mulig å bruke dem om igjen gang etter gang.
