Tampereen yliopistollisen sairaalan kupeessa sijaitsevan Arvo-rakennuksen kolmannessa kerroksessa sijaitsevan Tampereen yliopiston tutkimuslaboratorion ovelta avautuva maailma on valkoinen ja steriili. Ensimmäisenä Laboratoriopäällikkö Anja Rovio osoittaa vierailijalle labratakin ja siniset kenkäsuojat.

– Labrassa käytetään aina labratakkia, hän teroittaa.

Täällä tehdään tutkimusta ja kehitystyötä Tampereen yliopiston tekeillä olevaa proteiinipohjaista rokotetta, eli koronavirusrokotetta varten. Yksi rokotteen aihioista on jo edennyt eläinkokeisiin asti ja toinen on luultavasti pian menossa niihin.

Rokotekehityksen ensimmäistä vaihetta, eli yleislaboratorioissa tapahtuvaa viruksen pintaproteiinien kloonausta ei tehdä juuri nyt, joten Rovion matkassa suunnataan yläkertaan jossa kasvatetaan hyönteissoluja, joiden sisällä rokoteproteiinia tuotetaan.

Neljänteen kerrokseen matkataan hissillä. Täällä sijaitsevat soluviljelyn ja kudosteknologian osastot sekä turvalaboratoriot, joissa tehdään tutkimusta radioaktiivisilla isotoopeilla ja niillä oikeasti vaarallisilla viruksilla, 3 asteen patogeeneilla.

Vierailijalla ei ole täällä laboratorioihin asiaa, edes kenkäsuojien kanssa. Jos virus- tai soluviljelmä kontaminoituu, kuuden kuukauden työ voi valua hukkaan.

– Huoneissa, joissa tehdään mitään ”likaista”, on alipaine, eli sieltä ei pääse ilmaa ulos, kun taas puhtaissa soluviljelyhuoneissa on ylipaine, eli sieltä tulee aina puhtaampaa ilmaa käytävälle, Rovio selvittää.

Baculoviruksen avulla hyönteissolun sisään

Hyönteissolujen kasvatushuoneeseen kuitenkin päästään. Nurkassa on hieman skannerin näköinen Bioreaktori, jossa laboratoriomestari Ulla Kiiskinen kasvattaa hyönteissoluissa koronaviruksen rakenneproteiinia.

Seinältä löytyvät ”hanat” hapelle, typelle ja hiilidioksidille, joista johdetaan kasvatusvaiheessa reaktoriin. Tällä hetkellä soluja sisältäviä kasvatuspusseja ei tosin saa kuvattavaksi, sillä ne ovat kasvatuskaapissa, jota ei juuri nyt saa avata.

Kiiskinen selvittää koronaviruksen proteiinin ”viemiseen” käytetyn baculoviruksen, ja kasvatettavan solumassan tiheyden optimaalista suhdetta. Koronaproteiinin sisältävän viruksen on tarkoitus infektoida hyönteissolumassan soluja, että rokoteproteiini voi alkaa kasvamaan niiden sisällä.

– Prosessissa solut jakaantuvat ja infektoituvat yhtä aikaa, optimaalisella suhteella saadaan enemmän proteiinia ulos, mutta jos laittaa liikaa virusta niin solut kuolevat, Kiiskinen selvittää.

Seuraavaa vaihetta varten mennään sentrifugihuoneeseen, joka linkoaa keskipakoisvoiman avulla bioreaktorista saadun liuoksen erilleen sen sisältämästä massasta.

– Kun liuosta lingotaan, raskaampi massa painuu pohjalle, Rovio kertoo.

Saatu liuos konsentroidaan erillisessä konsentrointilaitteessa, jossa siitä erotetaan koronavirusproteiinit. Sitten konsentroitua liuosta puhdistetaan esimerkiksi sähkövarausta hyödyntävällä kromatografialaitteella. Tuloksena on puhdasta koronaviksen proteiinia, eli valmista rokotetta.

Pidempi suoja ja parempi vaste

Yhdessä yleislaboratorioista puhdistusvaiheen läpikäyneitä rokoteaihioita analysoi parhaillaan koronarokotteen kehittäjä virologi Minna Hankaniemi.

Puhdistusprosessin kehittäminen on hänen mukaansa työläin vaihe, koska valmiissa rokotteessa ei saa olla yhtään mitään muuta, kuin koronaproteiinia.

– Proteiinirokotteen etu on siinä, että se voidaan annostella tehosteaineen kanssa, toisin kuin uusilla menetelmillä tehdyt RNA-rokotteet, joissa ihminen toimii itse proteiinin tehtaana, Hankaniemi kertoo.

Hankaniemi painottaa, että vaikka yksi rokoteaihio on jo eläinkoevaiheessa, rokotteen saaminen teolliseen tuotantoon kestää kauan, jos se pääsee sinne ollenkaan.

Rokotteen saaminen kliiniseen vaiheeseen eli ihmiskokeisisiin vaatii suuren lääkeyhtiön rahoitusta, ja yhtiö pitää saada vakuuttumaan rokotteen puhtaudesta ja tuotantoprosessin kannattavuudesta.

– Tavoitteeni on tehdä työ niin hyvin, että kehittäisin sellaiset tuotto- ja puhdistusprosessit, että ne olisivat teollisesti skaalattavissa, Hankaniemi täsmentää.

Vaikka rokote olisi toimiva, voi käydä niin, että sen sisältämiä viruksen osia ei välttämättä pystytä ollenkaan tuottamaan teollisesti. Silloin aloitetaan taas alusta.

Rokotteen kehittämistyöllä on kuitenkin Hankaniemen mukaan suuri arvo, vaikkei sitä koskaan saataisi markkinoille.

– Tämän työn arvo on se, että vaikkei saataisi tätä rokotetta markkinoille mitä minä teen, pandeemisia viruksia ihan varmasti kohdataan, tällä kokemuksella saadaan nopeammin taas seuraava rokote, Hankaniemi selvittää.

Hankaniemen mukaan proteiinirokotteelle voi kuitenkin olla vielä käyttöä. RNA-pohjaisilla rokoteteknologioilla aikaansaadut rokotteet eivät välttämättä ole tarpeeksi tehokkaita, tai anna riittävän hyvää immuunivastetta.

– Siinä vaiheessa, kun se huomataan, meillä onkin proteiinirokote valmiina, hän kertoo.