Ny metode på rekordtid i koronakrise

nov 9, 2020

Tekst: Anne-Lise Aakervik
Foto: Geir Morgen/NTNU

Etter intensiv testing for COVID-19 våren 2020 var St Olavs Hospital nær tom for test-reagenser. Mangelen førte til et unikt tverrfaglig forskningssamarbeid ved NTNU, som utviklet en ekstraksjonsmetode på rekordtid, som nå utgjør en stor del av testkapasiteten for SARS-CoV-2 i Norge.

.

Post.doc. Sulalit Bandyopadhyay fra Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU har vært sentral i arbeidet med å utvikle en ny testmetode for SARS-CoV-2-virus (koronatest). Her studerer han en prøve med magnetiske nanopartikler som brukes i den nye testmetoden.

Alle som tester, enten det handler om influensa, COVID-19, E-coli eller andre bakterier og virus, er avhengige av de riktige reagenser i testpakken.

– Dette er en spesiell type kjemikalier som benyttes til diagnostikk. De åpner viruset og trekker ut arvematerialet som så analyseres. Og det er ikke noe man ønsker å gå tom for under en pandemi, siden hele verden er avhengig av dem, sier Tonje S. Steigedal som er prosjektleder ved NTNU Technology Transfer og ansvarlig for kommersialiseringen av teknologien. – For St Olavs Hospital var gode råd dyre. Heldigvis var ikke løsningen langt unna.

Tverrfaglig
St Olavs Hospital er et universitetssykehus som har integrert forskning- og undervisningsaktivitet med NTNU. Blant annet har forskningsmiljøet ved Laboratoriesenteret lang erfaring med forskning på arveanlegg og jobber vegg i vegg med diagnostikken på St Olavs Hospital.

En av forskerne som jobber innenfor dette feltet er professor Magnar Bjørås, som leder flere prosjekter ved Institutt for klinisk og molekylær medisin og avdeling for medisinsk mikrobiologi ved Oslo universitetssykehus/Universitetet i Oslo.

Bjørås tok kontakt med ledelsen ved Avdeling for mikrobiologi ved St Olavs Hospital og sa at de kunne forsøke å lage reagensene de manglet i korona diagnostikken. Dermed var ideen sådd: Hvorfor ikke utvikle våre egne materialer for diagnostikk av SARS-CoV-2 (COVID-19)?

Superteam
Hvis de lyktes, ville dette for første gi St. Olavs Hospital en stabil forsyning av viktige reagenser, og for det andre redusere Norges avhengighet av kommersielle kilder.

Men Magnar Bjørås og hans forskningsgruppe satt ikke med hele svaret alene, derfor kontaktet de en forskningsgruppe på kjemisk prosessteknologi som jobber med magnetiske nanopartikler. Disse er nødvendig i testens del to, når arvematerialet skal trekkes ut. 

På banen kom Sulalit Bandyopadhyay, postdoktorstudent ved institutt for kjemisk prosessteknologi og hans kolleger. Sammen ble dette et tverrfaglig superteam av forskere som på rekordtid utviklet en in-house ekstraksjonsmetode for SARS-CoV-2.

Teamet ved Institutt for klinisk og molekylær medisin/St. Olavs hospital: Beholderne på bordet foran covid-19-teamet ved Institutt for klinisk og molekylær medisin inneholder 1,5 millioner tester. Fra venstre avdelingsingeniør Erlend Ravlo, senioringeniør Hilde Lysvand, professor og teamleder Magnar Bjørås, senioringeniør Sten Even Erlandsen, Lars Hagen daglig leder for PROMEC og senioringeniør Per Arne Aas.

 

Hurtig og bra
Det tok åtte dager å få på plass en løsning som fungerte godt. Men for å være sikre på at dette var en pålitelig metode måtte den sammenlignes med eksisterende reagenser. Sjefsbioingeniør Janne Fossum Malmring ved St Olavs gjorde den første valideringen av NTNU metoden på prøver fra korona pasienter.

– Det ga oss overraskende gode svar, forteller Magnar Bjørås. –  Det viste seg at våre reagenser klarte seg like bra, og til og med bedre enn enkelte andre kommersielle tester. Diagnostikk som gjøres på denne måten med ekstraksjon av arvemateriale etterfulgt av PCR (Polymerase kjedereaksjon) anses for å være gullstandard i klinikken ettersom det er den mest sensitive metoden. Selv asymptomatiske pasienter som har svært lite virus i kroppen vil kunne bli korrekt diagnostisert med denne typen teknologi.

Sykehusinnkjøp
Det gikk ikke lang tid før Sykehusinnkjøp kom på banen og ville ha en avtale om levering av fem millioner testereaksjoner. Norske sykehus var alle bekymret for å slippe opp for denne typen reagenser

– Da sto vi midt opp i den første store smittespredningen, og produserte mange tester noe som var ganske stressende medgir Steigedal. – Midt i det hele begynte vi å tenke på hva om smitten når inn til oss? Da vil det være få som kan produsere dette. Vi hadde behov for å sikre protokollen.  

 

 

Post.doc. Sulalit Bandyopadhyay fra Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU har vært sentral i arbeidet med å utvikle en ny testmetode for SARS-CoV-2-virus (koronatest). Her studerer han en prøve med magnetiske nanopartikler som brukes i den nye testmetoden.

Sikre protokoll
Teamet kunne med midler fra NTNU Discovery sette opp en robust protokoll i et annet laboratorium for å få verifisert at resultatene ville bli de samme.

– Vi ville rett og slett finne ut at det ikke er noen ukjente faktorer i produksjonsprotokollene våre som gjør at det ikke lar seg gjøre for andre å produsere de samme reagensene dersom vi skulle bli nødt til å sette hele produksjonsteamet vårt i karantene.

Dette ble gjort hos Resman i Trondheim. I dette samarbeidet fikk de ytterligere jobbet igjennom og spesifisert protokollen for produksjon av reagensene og eventuelt identifisere kritiske momenter for å unngå feil. Resman kan nå sette i gang produksjonen etter NTNU sine protokoller og få akkurat samme resultat dersom det skulle bli behov.

Siden i mars har det blitt produsert test-reagenser kontinuerlig på forskjellige laboratorier ved NTNU. – Dette har bidratt til at vi har kunne opprettholdt høy testkapasitet i Trondheim og Norge i løpet av sommeren og høsten, sier Bjørås.

Nøkkelen til suksess
Nå som produksjonen går på skinner er det tid til å se i bakspeilet. – Dette handler ikke om tilfeldigheter, og de åtte dagene denne gjengen brukte på å komme frem til en egnet løsning, sier Steigedal. Nøkkelen til suksessen finner vi blant folkene og det gode samarbeidet mellom St Olavs Hospital og NTNU. Dette er ekstremt gode fagfolk som har forsket og drevet med diagnostikk i mange tiår, og som evner å se på tvers på grunn av erfaring og som har kunnskap i bøtter og spann. Dette eksempelet demonstrerer verdien av god grunnforskning.

De har ikke utviklet en helt ny teknologi, men forskerne har optimalisert og forbedret eksisterende prinsipp, samtidig har de funnet nye og mye mer effektive måter å produsere reagensene på. To patentsøknader ble sendt inn allerede i april.  

– Det er helt unikt at forskere ved NTNU som egentlig driver med andre ting kan komme opp med en slik løsning på så kort tid, som i tillegg gir minst like gode resultat som de kommersielle, sier Steigedal. Det dette viser er at i kriser blir man ofte nødt til å tenke annerledes for å oppnå raske og bedre løsninger.

 

 

 

Kontakt:
Håvard Wibe
Epost: havard.wibe@ntnu.no
Telefon: 41 47 37 68
Kontor: Hovedbygget, sokkel , rom 009

 

Personvernerklæring