Naturinspirerad gel kan ge skydd mot HIV och herpes

Naturen har alltid på ett fascinerande sätt funnit häpnadsväckande strategier att utveckla eleganta lösningar på problem. Det gäller även människans utveckling under de senaste miljonerna år. En sådan lösning är det slem som naturligt finns i kroppen på oss människor för att bland annat skydda från infektioner av bakterier och virus.

Det är detta naturliga slem som inspirerat Hongji Yan. Tillsammans med flera andra forskare och industripartners från fem europeiska länder och olika forskningsdiscipliner ska han i ett fyraårigt projekt försöka skapa banbrytande geler som efterliknar kroppens naturliga, skyddande slem.

– Idag finns inga vaccin mot varken HIV eller herpes-virus. Nuvarande metoder mot HIV, förutom kondomanvändning, har bieffekter för patienterna. För herpesvirus finns endast kondom. Med gelerna som vi vill utveckla inom NatProLub siktar vi på att inspireras av det naturliga, skyddande slem som finns i människor och djur för att sedan utvinna det, tillföra ytterligare antivirala ämnen eller antikroppar och i slutändan få fram en profylaktisk produkt som kan skydda människor från infektion.

– Det amerikanska läkemedelsverket, FDA, har tidigare godkänt en vaginalring – ett slags pessar – som utsöndrar antivirala läkemedel. Dess effektivitet är endast 34 procent, men har ändå blivit godkänd tack vare att det inte finns många liknande metoder.

Mer kontroll till kvinnor

Men faktum är att även om kondom som profylaktisk metod är bra, så finns det även problematiska aspekter. Till exempel att det endast är män som kan använda dem.

– Användning av kondom kan i många fall vara svårt att kontrollera för kvinnor och kan ofta landa i en slags förhandling. I många kulturer råder det dessutom ett stigma kopplat till det. Ett alternativ skulle kunna ge kvinnor mer kontroll i just de här situationerna. Kvinnor löper dessutom dubbelt så stor risk att drabbas av HIV och herpes under oskyddat samlag. Så framför allt för unga kvinnor skulle ett alternativ vara väldigt bra, konstaterar Hongji.

För projektet har alltså Hongji och hans team fått bidrag från EIC och dess Pathfinder-program, vilket syftar till att lyfta fram multi-disciplinär spjutspetsforskning och innovationer med stor translationell potential. NatProLub är endast ett av tre projekt i Sverige som fått finansiering. Totalt rör det sig om ett anslag på omkring 30 miljoner kronor.

– För mig som junior forskare är det fantastiskt att ha fått det här prestigefyllda anslaget. Men det innebär också ansvar, då jag får en roll som koordinator för hela projektet som ju består av många fler än mig själv och personer från helt andra forskningsområden. Det blir ett nytt kapitel för mig att bli koordinator i ett projekt som EU ser som viktigt, säger Hongji Yan.

Vände ”hem” till Uppsala

Hongji tog sin doktorsexamen på Uppsala universitet inom polymerkemi vid institutionen för kemi på Ångströmlaboratoriet, alltså inom vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap. När han nu återvänt till Uppsala efter fem år vid KTH och Karolinska Institutet, har Hongji själv blivit en interdisciplinär forskare. Hans grupp vid institutionen för medicinsk cellbiologi samarbetar med forskargruppen ledd av professor Mia Phillipson.

– Jag och Mia samarbetade i ett projekt under 2018 och där en artikel publicerades året efter. Sedan dess har vi hållit kontakten. Vi, precis som resten av teamet, kompletterar varandra bra med våra olika bakgrunder, säger Hongji Yan.

Mia Phillipson har med sin erfarenhet flera viktiga roller i projektet NatProLub.

– Jag bistår med en immunologisk aspekt. De produkter som förhoppningsvis kommer att utvecklas från det här projektet ska inte kunna störa de naturliga barriärerna i kroppen och det är en viktig del. Sedan har jag också erfarenhet när det gäller att föra in grundforskning till kliniska studier. De här testerna som vi kommer att behöva göra kan bara utföras in vivo, och där kan jag och mitt labb bistå, säger Mia innan hon fortsätter på Hongjis resonemang.

– Precis som Hongji berättat kräver det här projektet att det är interdisciplinärt och då krävs det interdisciplinära ansatser. Det är också en del i att Hongji kommit till Uppsala universitet för vi har den breda kompetensen under ett tak.

Inspireras av naturen

Målet med hydrogelerna som Hongji och hans team ska utveckla är att inspireras av naturen och ”rätta” naturens ”fel”.

– Naturligt slem kan uppträda som både fast och flytande. I fast form kan det fånga eller bromsa upp bakterier eller virus och i flytande form kan det dessutom ta bort dessa patogen från kroppens epitelceller. Exempelvis kan sekretet från kvinnors vagina fungera som ett naturligt skydd mot HIV-infektion, men under menstruationscykeln förändras pH-värdet i sekretet från surt till neutralt och förlorar då sina skyddande egenskaper. Det är ett exempel där vi lär av naturen, men försöker åstadkomma en produkt som försöker förbättra där naturen så att säga felar, säger Hongji Yan.

Två stycken syntetiska geler, som har tagits fram genom att utvinna slem från kor, har visat sig kunna imitera egenskaperna hos det naturliga slem som finns i kroppen. Det är för dessa geler som Hongji och hans interdisciplinära team har fått ett Pathfinder-anslag från EIC.

– Utöver att gelerna har en lubricerande egenskap, vilket är viktigt, så har laboratorietester på celler visat att de dessutom motverkar HIV och herpesinfektioner. Det är lovande resultat även om det såklart är en lång väg kvar till en färdig och godkänd produkt.

Robin Widing