THL:n tutkimuspäällikkö Merit Melinin esitys 13.1.2021.

1. Terveyden ja hyvinvoinnin laitos
Koronarokotteiden immunologiaa
Merit Melin, FT, Dos, tutkimuspäällikkö
13.1.2021

2. Esityksen sisältö
• Mihin immuniteetti perustuu?
• Kuinka koronavirusrokotteet tuottavat immuniteetin?
• Millaisen immuniteetin infektio tuottaa, ja miten se vaikuttaa
rokottamiseen?
• Immuunipuutteisten rokottaminen
13.1.2021Merit Melin 2

3. Immuniteetti eli vastustuskyky
• Immuniteetti merkitsee elimistön kykyä puolustautua
taudinaiheuttajia vastaan.
• Immuniteetti on seurausta useiden immuunijärjestelmän solujen,
välittäjäaineiden ja vasta-aineiden toiminnasta.
• Hankittu immuniteetti tietylle taudinaiheuttajalle muodostuu
infektion tai rokottamisen seurauksena.
13.1.2021Merit Melin 3

4. Hankittu immuniteetti
• Hankittu immuniteetti perustuu eri tehtäviin erikoistuneisiin
valkosoluihin, jotka tunnistavat taudinaiheuttajan.
o B-imusolujen tuottamiin vasta-aineisiin
o T-imusoluihin (soluvälitteinen immuniteetti)
13.1.2021Merit Melin 4

5. Soluvälitteinen immuniteetti
• T-imusolut ohjaavat muiden immuunipuolustuksen solujen toimintaa
tuottamiensa sytokiinien avulla.
• T-solut tunnistavat reseptorillaan tietyn taudinaiheuttajan ja
aktvioituvat.
• Tappaja-T-solut
• Ovat tärkeitä puolustuksessa solunsisäisiltä mikrobeilta
• Auttaja-T-solut
• Ovat tärkeitä puolustuksessa sekä solunulkoisilta että solunsisäisiltä
mikrobeilta
• Auttavat B-soluja tuottamaan vasta-aineita
13.1.2021Merit Melin 5

6. B-solut tuottavat vasta-aineita
• B-solu aktivoituu, kun se tunnustaa taudinaiheuttajan reseptorillaan.
• Aktivoitunut B-solu vapauttaa pieniä määriä reseptorinsa kaltaisia
vasta-aineita.
• Osa B-soluista kypsyy plasmasoluiksi, jotka tuottavat suuria määriä
vasta-aineita.
• Osa B-soluista voi kypsyä muistisoluiksi, jotka tuottavat vasta-
aineita kohdatessaan taudinaiheuttajan seuraavan kerran.
13.1.2021Merit Melin 6
Plasmasolu Muistisolu

7. Miten vasta-aineet toimivat?
• Vasta-aineet sitoutuvat bakteerin tuottamaan toksiiniin ja
neutraloivat sen
• ”Neutraloivat” vasta-aineet sitoutuvat taudinaiheuttajan pintaan ja
estävät sitä kiinnittymästä soluun
• Syöjäsolut tunnistavat ja tuhoavat taudinaiheuttajan, johon vasta-
aineet ovat kiinnittyneet
13.1.2021Merit Melin 7

8. Miten rokottaminen tuottaa immuniteetin?
• Rokote sisältää tyypillisesti
taudinaiheuttajan rakenteita.
• Immuunijärjestelmä tunnistaa
rokotteen rakenteiden olevan
elimistölle vieraita, jolloin
immuunivaste käynnistyy.
• Kun elimistö kohtaa
taudinaiheuttajan seuraavan
kerran, rokotteelle muodostunut
immuniteetti voi suojata
taudilta.
13.1.2021Merit Melin 8

9. Mistä rokotteet koostuvat?
• elävästä heikennetystä taudinaiheuttajasta
• tapetusta taudinaiheuttajasta
• taudinaiheuttajan osista
13.1.2021Merit Melin 9

10. Mistä rokotteet koostuvat?
• elävästä heikennetystä taudinaiheuttajasta
• tapetusta taudinaiheuttajasta
• taudinaiheuttajan osista
13.1.2021Merit Melin 10
Uudentyyppiset koronavirusrokotteet koostuvat
• Virusvektorista ja DNA:sta
• Oxford-AstraZeneca
• Johnson&Johnson
• Lähetti-RNA:sta (mRNA)
• Biontech-Pfizer
• Moderna

11. Miten vektorirokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 11
Merit Melin/ THL 11
Kuva: The New York Times
https://www.nytimes.com/interactive/2020/health/john
son-johnson-covid-19-vaccine.html

12. Miten vektorirokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 12
Merit Melin/ THL 12
Kuva: The New York Times

13. Miten vektorirokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 13
Merit Melin/ THL 13
Kuva: The New York Times

14. Miten mRNA-rokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 14
Merit Melin/ THL 14
Kuva: The New York Times
https://www.nytimes.com/interactive/2020/health/pfizer-
biontech-covid-19-vaccine.html

15. Miten mRNA-rokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 15
Merit Melin/ THL 15
Kuva: The New York Times
Kuva: The New York Times

16. Miten vektori- ja mRNA-rokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 16
Merit Melin/ THL 16
Kuva: The New York Times

17. Miten vektori- ja mRNA-rokotteet toimivat?
13.1.2021Merit Melin 17
Merit Melin/ THL 17
Kuva: The New York Times

18. Mitä rokottamisen seurauksena tapahtuu?
13.1.2021Merit Melin 18
Synnynnäisen immuniteetin solut tunnistavat
rokotteen sisältämän ohjeen mukaan
tuotetut piikkiproteiinit elimistölle vieraaksi
[Tulehdusreaktio]
Tauti estyy
tai jää lieväksi
Merit Melin/ THL 18
Opittu immuniteetti
aktivoituu
• B-solut tuottavat
vasta-aineita
• T-solut auttavat B-soluja
ja tuhoavat solunsisäisiä
taudinaiheuttajia
Muistisolut

19. Ensivaste
13.1.2021Merit Melin 19
Aika
Vasta-ainepitoisuus
Ensivaste
Lyhytikäiset
plasmasolut
tuottavat
vasta-aineita
• Hidas vaste, vain
pieni osa soluista
tunnistaa
taudinaiheuttajan
• Heikosti sitoutuvia
vasta-aineita
• Muodostuu
muistisoluja

20. Tehostevaste
13.1.2021Merit Melin 20
Aika
Vasta-ainepitoisuus
Tehostevaste
Pitkäikäiset
plasmasolut
tuottavat
vasta-aineita
• Nopea vaste, muistisolut
aktivoituvat
• Voimakkaasti sitoutuvia
vasta-aineita
• Muodostuu muistisoluja
pitkäikäisiä plasmasoluja
B-muistisolut
tuottavat vasta-
aineita
Tehostevasteen
aikaansaamiseksi tarvitaan
riittävä aikaväli 1. ja 2.
rokoteannoksen välillä
(vähintään 3 viikkoa)

21. Mihin rokottamalla saatu suoja perustuu?
• Lähes kaikkien nykyisten rokotteiden tuottama suoja tautia vastaan
perustuu vasta-aineisiin1.
• Seerumissa tai limakalvoilla esiintyvät vasta-aineet estävät tartunnan
tai taudinaiheuttajan leviämisen verenkiertoon.
• Sekä vasta-aineiden laatu ja toiminnallisuus (mm. kyky neutraloida
virusta) että määrä ovat tärkeitä yksilön riittävän suojan kannalta.
• Soluvälitteinen immuniteetti tuhoaa solunsisäisiä taudinaiheuttajia ja
toimii yhteistyössä vasta-ainevälitteisen immuniteetin kanssa.
• Vasta-aineita tuottavat muistisolut ovat tärkeitä pitkäaikaisen suojan
kannalta.
1Plotkin et al. Correlates of Protection Induced by Vaccination. Clin Vaccine Immunol. 2010 Jul; 17(7): 1055–1065
13.1.2021Merit Melin 21

22. Miten pitkään rokotesuoja säilyy?
• Rokottamalla pyritään saamaan aikaiseksi korkeat vasta-
ainepitoisuudet, jotka suojaavat taudilta useiden vuosien ajan.
• Suojan kesto riippuu monesta tekijästä, kuten rokotteen
ominaisuuksista, rokoteannosten määrästä, rokotettavan iästä ja
muista yksilöllisistä tekijöistä.
• Koronarokotteiden suojan kestosta ei ole vielä tietoa pitkältä
aikaväliltä. Emme vielä tiedä, tarvitaanko tehosterokotuksia koko
väestössä tai tietyissä ikä- tai riskiryhmissä, ja millä aikavälillä.
• Taudinaiheuttajan kyky muuntua voi myös vaikuttaa rokottamalla
saatuun suojaan (esim. influenssa).
• Koronavirus muuntuu paljon hitaammin kuin influenssavirus
13.1.2021Merit Melin 22

23. Muisti säilyy
• Muistisolut ovat pitkäikäisiä, ja säilyvät elimistössä jopa
vuosikymmeniä.
• Muistisolut aktivoituvat ja tuottavat vasta-aineita hyvin nopeasti, 4-7
päivän kuluessa taudinaiheuttajan kohtaamisesta.
• Muistisolut eivät kuitenkaan suojaa sellaista taudinaiheuttajaa/
taudin muotoa vastaan, jolta suojautumiseksi vasta-aineita tarvitaan
jo tartunnan alkuvaiheessa.
• Tartunnan estämiseksi eli ns. steriloivan immuniteetin aikaansaamiseksi
tarvitaan riittävä määrä vasta-aineita verenkierrossa ja limakalvoilla
• Tehosterokotteella voidaan aktivoida muistisoluja ja nostaa
hiipuneita vasta-ainepitoisuuksia.
13.1.2021Merit Melin 23

24. Miten viruksen muuntuminen vaikuttaa
rokotteiden suojaan?
• Koronavirusrokotteilla saadaan aikaiseksi useita erilaisia vasta-
aineita, jotka tunnistavat eri kohtia eli epitooppeja piikkiproteiinissa
• Neutraloivat vasta-aineet kiinnittyvät piikkiproteiinin kohtiin, joilla
virus tarttuu solun reseptoriin (ACE2)
• Yksittäiset muutokset piikkiproteiinin aminohappojärjestyksessä
eivät vielä ratkaisevasti vaikuta rokottamalla aikaansaatuun suojaan
• Laboratoriotutkimuksissa on osoitettu, että mRNA-rokotteella
(Biontech-Pfizer) aikaansaadut vasta-aineet pystyvät neutraloimaan
myös virusvarianttia, jolla on tietty aminohappomuutos (N501Y)
piikkiproteiinin reseptoriin sitoutuvassa osassa (Xie et al. Neutralization of
N501Y mutant SARS-CoV-2 by BNT162b2 vaccine-elicited sera bioRxiv 2021.01.07.425740)
13.1.2021Merit Melin 24

25. Mitä tiedetään infektion tuottamasta
immuniteetista?
• Suurimmalle osalle koronavirustartunnan saaneista (>90%)
muodostuu vasta-aineita, myös neutraloivia vasta-aineita
• [Neutraloivat] vasta-aineet säilyvät suurimmalla osalla ainakin
puolen vuoden ajan, todennäköisesti pidempään
• Vasta-aineet todennäköisesti kertovat suojasta tartuntaa vastaan
• Koronavirusrokotteet (sekä mRNA- että vektorirokotteet) ovat
tutkimuksissa tuottaneet vähintään yhtä korkean tai korkeamman
määrän vasta-aineita kuin mitä taudin sairastaneilla on mitattu
• Aiemmin tartunnan saaneiden rokottaminen on turvallista, mutta
rokottamisella ei ole kiirettä
13.1.2021Merit Melin 25

26. Tartunnan seurauksena muodostuneet vasta-
aineet voivat suojata uudelta tartunnalta
13.1.2021Merit Melin 26
Lumley et al. Antibody
Status and Incidence of
SARS-CoV-2 Infection in
Health Care Workers.
NEJM, Dec 23, 2020.

27. Koronavirusrokotteiden turvallisuus
immuunipuutteisilla
• Lähetti-RNA-rokotteet eivät sisällä eläviä taudinaiheuttajia.
• Adenovirusvektorirokotteet eivät sisällä eläviä taudinaiheuttajia.
Vektorivirusta on muunnettu siten, että virus ei pysty lisääntymään
elimistössä.
• Adenovirusvektoriin perustuvat ja mRNA-rokotteet ovat
lähtökohtaisesti yhtä turvallisia immuunipuutteisilla henkilöillä.
13.1.2021Merit Melin 27

28. Koronavirusrokotteiden tuottama suoja
immuunipuutteisilla
• Julkaistua tutkimustietoa ei vielä ole koronarokotteiden tehosta
biologisia lääkkeitä käyttävillä potilailla ja henkilöillä joilla on muu
immuunivasteeseen vaikuttava tila.
• Immuunivaste voi tällaisilla henkilöillä jäädä heikommaksi.
• Euroopan lääkeviraston (EMA) mukaan immuunipuutteiset henkilöt
voivat kuitenkin hyötyä rokottamisesta, koska heillä myös taudin
riski voi olla suurempi.
• Vaikka tyypillisesti iän myötä immuunivaste ja siten teho rokotteille
heikentyy (mm. influenssarokotteet), myyntiluvan saaneilla
koronarokotteilla (mRNA) on nähty yhtä hyvä immuunivaste ja teho
ikääntyneillä verrattuna nuorempiin aikuisiin.
13.1.2021Merit Melin 28