Her masseproduseres NTNUs covid-19 test. Fra venstre: Anuvansh Sharma, Vegar Ottesen og Sulalit Bandyopadhyay
Her masseproduseres NTNUs covid-19 test. Fra venstre: Anuvansh Sharma, Vegar Ottesen og Sulalit Bandyopadhyay

Storstilt dugnad sikret Norge nok korona-tester:
Da universitetet måtte starte fabrikk

Nanopartiklene var forsket frem over flere år. Byråkratiet jobbet i ekspressfart. Forskerne fikk alt de trengte. Og universitetet opprettet en fabrikk. Dette er historien om hvordan NTNU løste Norges problem med mangel på koronatester da pandemien var et faktum og beredskapen sviktet.

Publisert

St. Olavs hospital i Trondheim var i ferd med å gå tom for koronatester. Norge hadde vært stengt ned en uke, tallene var fremdeles på vei opp, men leverandørene av tester hadde ikke flere igjen, og de ville ikke kunne levere på to-tre måneder.

20. mars sendte sykehuset ut en epost til diverse mottakere på NTNU. Var det kanskje noen av forskerne eller laboratoriene som hadde noen tester de kunne unnvære?

- Det var nok litt krisestemning for å si det sånn, sier Magnar Bjørås.

- De så jo at antall smittede økte.

Professor Magnar Bjørås leder en forskningsgruppe ved Institutt for klinisk og molekylær medisin på NTNUs fakultet for medisin og helsevitenskap.

Han hadde noen tester på lager. Men de ville ikke hjelpe stort.

Så han fant ut at de heller måtte prøve å lage en egen test.

Vi kunne gått tom

Februar og mars føles allerede lenge siden.

Norges første koronasmitte ble påvist 26. februar. Avisene skrev om mangel på smittevernutstyr og mangel på tester. Kriteriene for testing var strenge og omdiskuterte.

- Hvis vi tester uhemmet og uten indikasjon kan vi gå tom for tester, sa Frode Forland fra Folkehelseinstituttet (FHI) til VG 7. mars. 4. april slo Dagbladet til med den dramatiske tittelen: «Testkapasitet kan holde Norge stengt».

Norge hadde til da vært i verdenstoppen når det gjaldt gjennomføring av tester, til tross for mangelen på testutstyr. Men nå hadde FHI strammet inn enda mer, fordi de slet med å få testet alle som ville bli testet, sa Forland til Dagbladet. Det manglet personell til å utføre tester, det manglet maskiner, og det manglet ikke minst reagenser.

Hele verden skrek snart etter reagenser, som er kjemikaliene i koronatestene og som påviser at viruset er til stede.

En fagutviklingssykepleier i fullt smittevernutstyr tar en spyttprøve på isolatposten på Ullevål sykehus. I starten av pandemien var det mangel på både smittevernutstyr og tester.
En fagutviklingssykepleier i fullt smittevernutstyr tar en spyttprøve på isolatposten på Ullevål sykehus. I starten av pandemien var det mangel på både smittevernutstyr og tester.

- Vi driver jo bare med forskning

Først lagde Bjørås en test som var basert på å få fram virus-RNA med bruk av alkohol. Den fungerte riktignok, men ville bli for tungvint å utføre i storskala. Men Bjørås og hans forskningsteam visste om nanopartikkelmiljøet på NTNU, og tenkte at det kanskje kunne funke å bruke de magnetiske nanopartiklene de jobbet med.

Nanopartikkelforskerne ble kontaktet, og postdoktor Sulalit Bandyopadhyay satte i gang med produksjonen.

- Vi har jobbet med disse nanopartiklene i flere år, forteller Bandyopadhyay på telefon fra Trondheim.

I bakgrunnen leker ett-åringen og fire-åringen, som endelig får litt tid med pappa etter en ekstremt hektisk vår.

Nanopartiklene som Bandyopadhyay lager, kan blant annet brukes i medisiner slik at de fungerer mer presist i kroppen. Vanligvis går det i grunnforskning: Hvordan fungerer disse partiklene, hva kan de brukes til?

- Vi hadde noen partikler stående, men ikke store mengder. Vi driver jo bare med forskning. Så min første store utfordring var hvordan vi skulle klare å lage massevis av dette, så det faktisk kunne brukes til storskala testing, sier han.

Bandyopadhyay og en PhD-student lagde noen ferske partier med nanopartikler og fikk sendt dem over til Bjørås og gjengen.

Sulalit Bandyopadhyay er postdoktor ved NTNUs Institutt for kjemisk prosessteknologi. Han har ledet arbeidet med produksjon av de magnetiske nanopartiklene i NTNU-testen.
Sulalit Bandyopadhyay er postdoktor ved NTNUs Institutt for kjemisk prosessteknologi. Han har ledet arbeidet med produksjon av de magnetiske nanopartiklene i NTNU-testen.

Det tok en uke

Over de neste dagene ble det jobbet intenst, på tvers av fagdisipliner. Kjemikere, biologer, molekylærbiologer og virologer tok pause kun for å sove. Allerede etter tre dager forelå positive resultater. En uke etter at St. Olavs hospital sendte ut eposten, fikk de oversendt den nye NTNU-testen.

- Det var full klaff med en gang, sier Bjørås.

Sykehuset sjekket ut den nye testen mot de kommersielle testene de fremdeles hadde på lager. Mistenkte covid 19-tilfeller ble testet både med NTNU-testen, og en kommersiell test. Resultatet viste at NTNUs nye test var hakket mer sensitiv enn den kommersielle.

- Da tenkte jeg at nå er jeg ferdig, og det blir godt å ta litt fri, forteller Bjørås.

Men ryktet spredde seg fort, og snart satt Bjørås i møter med helsemyndighetene og Folkehelseinstituttet. De ba forskerne om å produsere testen for hele Norge. 5,1 millioner tester i løpet av de neste 17 ukene, lød bestillingen.

Universitetsfabrikken

Testen funket, om det rådet ingen tvil.

Men hvordan skulle de klare å lage millioner av den?

Et lite rør med store mengder magnetiske nanopartikler.
Et lite rør med store mengder magnetiske nanopartikler.

- Det var dette jeg brukte mest tid på å finne ut av den første uka, forteller Bandyopadhyay.

- Hvordan vi kunne laget et system for storskalaproduksjon.

Løsningen ble å sette opp en slags fabrikk. Rundt om i landet var kontorer, laboratorier og universiteter stengt ned. Men fra hjemmekontorene jobbet administrasjonen lynraskt for å sørge for unntak fra reglene, så en produksjonsenhet kunne settes opp.

Rundt 30 mennesker ble involvert: teknikere, forskere, doktorgrads- og masterstudenter. De jobbet i tre grupper som ikke hadde noe med hverandre å gjøre – slik at dersom noen i en gruppe ble smittet med covid-19, kunne de andre jobbe som før.

I løpet av kort tid var storskalaproduksjonen i gang og i dag produseres én million tester i uka. Bestillingen på 5,1 millioner tester til hele Norge er for lengst levert. Målet er å kunne produsere 5 millioner tester i uka i august.

- Vi har ikke skrevet noen avtaler enda med andre land, men vi har fått mange henvendelser og har sendt ut et 20-talls tester til ulike leverandører og folkehelseinstitutter i andre land, forteller Bjørås.

Raskeste vei ut av pandemien

Siden starten av koronapandemien har «testing, isolering og sporing» vært et hovedbudskap fra Verdens helseorganisasjon, WHO.

Det var ikke så lett å følge rådet i mars, da det var manko på tester over hele verden. Men fremdeles skorter det på testkapasitet rundt omkring.

En nyhetsartikkel i tidsskriftet Nature gikk gjennom alt arbeidet som pågår med å få fram nye tester mot koronaviruset. For det er så klart ikke bare i Norge at egne tester har blitt laget. «Utbredt testing er ansett for å være den raskeste veien ut av denne pandemien», skriver Nature.

Forskere rundt om i hele verden jobber iherdig for å finne løsninger, for eksempel hvordan man kan analysere tusenvis av tester samtidig, i stedet for en håndfull eller noen hundre, som er dagens kapasitet. Andre jobber med å lage tester som ikke trenger dyrt utstyr for å utføre analysen, men strever med å få dem presise nok. Mye er på forsøksstadiet, og ikke enda godkjent for bruk.

Kjemikalier og nanopartikler og åpne systemer

Det nye med NTNU-testen er de magnetiske nanopartiklene og en spesiallaget kjemikalieløsning.

Vattpinnen som blir stukket opp i nesa eller romstert rundt i munnen, blir lagt i denne kjemikalieløsningen. Den gjør at proteinkappen rundt viruset sprekker. Så tilsettes bittesmå magnetiske nanokuler, som binder seg til RNA fra viruset. Så blir nanokulene og RNAet trukket ut med hjelp av en magnet og separert, og PCR-maskinen kan gjøre sin analyse. Denne maskinen kjører en prosess som identifiserer bakterier og virus som gir sykdom.

NTNUs covid 19-test viste seg å fungere godt og er enkel å lage i store mengder. En liten flaske med kjemikalieløsning og et lite rør med magnetiske nanokuler er nok til 10 000 tester. Nå kan testen kanskje hjelpe andre land med å få opp deres testkapasitet, ifølge forskerne. Kanskje den etter hvert kan konkurrere på markedet og bli en foretrukken test for andre farlige virus og bakterier.

I motsetning til testene fra de store legemiddelfirmaene, så er nemlig NTNU-testen laget med tanke på et såkalt «open liquid»-system. Det betyr at den kan tilpasses det utstyret og systemet som ethvert sykehus har til rådighet.

- Det som brukes til diagnostikk på et sykehus, er oftest knyttet til et system som leveres av leverandøren, forklarer Bjørås.

- Ingen andre enn firmaet Roche kan lage reagenser til testene de selger. Alt er patentert, og du kommer ikke inn i de systemene.

Dette var et av de store problemene når koronakrisen traff. Kapasiteten til legemiddelfirmaene var ikke dimensjonert for en tidobling av testing.

- De var ikke i stand til å oppskalere i rimelig tid, og de er det fortsatt ikke, sier Bjørås.

- Det vi tenkte på umiddelbart var at det finnes masse åpne systemer som pipeteringsroboter og lignende, som brukes til forskning og andre formål på sykehusene. Så vi laget en løsning som kan brukes stort sett på alle åpne systemer.

Sykehusene i Norge har dermed tatt i bruk ulikt utstyr for å få testen til å virke.

- Det må til en del optimalisering når du skal programmere en sånn robot, og til å håndtere disse magnetiske partiklene. Her har de diagnostiske avdelingene på sykehusene gjort en kjempejobb med implementering, sier Bjørås.

Professor Magnar Bjørås med en testkit i hånda. Den inneholder nok magnetiske nanopartikler og kjemikalieløsning til 10 000 tester.
Professor Magnar Bjørås med en testkit i hånda. Den inneholder nok magnetiske nanopartikler og kjemikalieløsning til 10 000 tester.

Ekspressbyråkrati

Ting har gått raskt, men Bjørås understreker at det ikke har blitt tatt snarveier.

To sykehus sikret at testen fungerte – det som på fagspråk heter at de validerte den – uavhengig av hverandre, og de fikk samme resultat. Deretter var Legemiddelverket og Folkehelseinstituttet inne og gjorde sine vurderinger, før en godkjenning for bruk av testen i Norge forelå den 17. april.

- Byråkratiet ble ikke tilsidesatt, men de jobbet ekstremt effektiv, sier Bjørås.

- Det er fantastisk hvor effektivt ting kan gjøres. Vi kunne i teorien ha utviklet en slik test også under normale tilstander, men vi ville nok ikke gjort det, på grunn av alle reguleringene man vanligvis må følge. Og ikke minst finansiering.

Sjelden har professoren møtt så mye velvilje i systemet.

- Vi bestilte utstyr for flere millioner kroner i løpet av timer. Det var velvilje fra alle kanter. Det var bare å løfte fingeren og si dette må vi ha på grunn av koronaprosjektet, og da hadde vi det på dagen. Dette var viktig for raskest mulig gjennomføring.

Bjørås nevner også koronaloven, som åpnet for at regjeringen kunne ta beslutninger uten å gå veien om Stortinget.

- Det gjorde at ting kunne ekspederes raskere. I dette tilfellet betydde det at alt gikk i ekspressfart.

Vi hadde forsket på det i årevis

Da Sulalit Bandyopadhyay kom til Norge fra India for å ta en master i 2010, hadde han ikke sett for seg at han en dag skulle bli en del av løsningen på en enorm krise i landet. Det har kanskje fremdeles ikke helt sunket inn.

- Det var noen som ville kalle meg en superforsker, men jeg sa at dette handler virkelig ikke om at jeg er en superforsker. Det handler om å bruke det vi har forsket på i årevis, og det føles veldig nyttig å se at vi kunne bruke det i en slik situasjon.

De første ti dagene tok han bare pause for å sove. Sommerferien består av en uke fri. Deretter er det igjen seks-dagers uker som gjelder. Også lørdagen må til for å produsere millioner av covid-tester på en uke.

Magnetiske nanopartikler i svært forstørret format.
Magnetiske nanopartikler i svært forstørret format.

Egentlig var det først da mediene fattet interesse at Bandyopadhyay skjønte hva han var med på.

- Jeg tenkte liksom ikke på det som at nå hjelper vi Norge ut av denne krisa, jeg tenkte at vi bare holdt på med forskning.

Og egentlig passet det litt dårlig med oppmerksomheten. For midt i den intense produksjonen var det ikke bare positivt at over 70 organisasjoner tok kontakt og ville vite alt om det de holdt på med og hvordan teknologien fungerte.

India stengte ned et par uker etter Norge. I skrivende stund er landet oppe i nesten 1,3 millioner registrerte tilfeller av covid-19. Men til tross for nedstengingen sliter India med å få kontroll på pandemien.

Kanskje kan en covid 19-test fra NTNU hjelpe. India er et av landene som er i kontakt med NTNU om bruk av testen.

Men kan universiteter drive fabrikker?

Det har altså skjedd, at et norsk universitet ble en storprodusent av et diagnostisk verktøy. Og produksjonen i fabrikken skal etter sigende holde frem i hvert fall ut året.

Men hva skjer så?

- Vi driver en fabrikk, og universiteter skal jo ikke drive fabrikker, sier Bjørås.

- Så vi må vel ut av NTNU, men det er neste fase.

Det jobbes med å starte opp et bioteknologifirma som kan basere seg på den samme teknologien, forteller professoren.

Men hvorfor kan ikke et universitet drive en fabrikk, hvis det funker? Og bruke pengene på mer forskning?

- Det er en interessant tanke det der, medgir Bjørås.

- Universitetet har brukt mye ressurser på dette, og det er jo bare naturlig at vi får noe tilbake. Jeg har ikke viet mye tid til min forskningsgruppe i det siste, og ikke fått inn penger til egen forskning. Kanskje kunne universitetet i større grad ha en moderne tilnærming til dette og drive litt inntjening for å få forskningsmidler? Få kanalisert de store pengene som big pharma tar inn i forskningen? Det hadde samfunnet tjent mye på. Det ville være en mye mer sunn omsetning av skattebetalernes penger, sier professoren.

Det er søkt om patent på NTNU-metoden. Men ikke fordi Magnar Bjørås skal tjene seg søkkrik på pandemien.

- Vi ønsker å beskytte oss mot at noen andre skal kunne ta metoden og hindre fri distribusjon, sier professoren.

- Vi baserer mye på kjent teknologi, men med viktige endringer og tilpasninger på ulike deler. Så får vi se hva patentet ender opp med, men målet er at dette skal bli gjort tilgjengelig. Jeg ønsker at det skal komme noe tilbake til forskningen og samfunnet.

Avgjørende for å øke testingen

Frode Forland er fagdirektør for smittevern ved Folkehelseinstituttet. Han forteller at den første testen i Norge ble utviklet på FHIs laboratorium for koronavirus.

- De første ukene gikk alle prøver til oss, forteller Forland via epost fra norgesferien.

Etter hvert ble det bygget opp laboratorier og testkapasitet rundt omkring i landet, dels basert på egenutviklede metoder, dels basert på kommersielle tester.

Men for å kunne teste mange trengs det mer enn en test.

- Det er mange ledd i logistikk-kjeden, skriver Forland, og ramser opp:

Helsepersonell, teststasjoner og prosedyrer, smittevernutstyr, prøvetakingsutstyr, transportmedium, transport, laboratoriepersonell, ekstraksjonsteknologi, analysemaskiner, tolking av svar, og til slutt – svarutsending og kommunikasjon med pasientene. I den første fasen av epidemien var det mangler i flere av disse leddene.

- De magnetiske nanokulene som ble utviklet i Trondheim var viktige for å kunne ekstrahere RNA fra prøvene. Dette var det mangel på i verdensmarkedet i en periode, og tilgang på ekstraksjonsmedium var dermed viktig for oppbygging av økt testkapasitet i Norge.

Anne Grethe Erlandsen, statssekretær i Helsedepartementet, skriver i epost til forskning.no at «den nye metoden var helt avgjørende for at vi kunne øke testkapasiteten betydelig i løpet av mai måned, og ha ambisjon om å teste alle med symptomer.»

Testing gir dessuten grunnlaget for å vite når vi kan lette på tiltak, og når vi eventuelt må sette inn igjen tiltak, skriver Erlandsen.

For det er WHO-linjen som gjelder i Norge.

- Fortsatt er det testing, smittesporing, karantene og isolering som er grunnlaget for den norske strategien fremover for å holde epidemien under kontroll, sier smitteverndirektør Forland fra FHI.

Her tester en bioingeniør prøver for SARS-CoV-2 i en analysemaskin på klinikk for laboratoriemedisin ved Oslo universitetssykehus Ullevål.
Her tester en bioingeniør prøver for SARS-CoV-2 i en analysemaskin på klinikk for laboratoriemedisin ved Oslo universitetssykehus Ullevål.

En brikke i et større puslespill

Alt kan ikke løses med nanopartikler.

Selv etter at Norge nå har tilgang til om lag én test per innbygger, så har det fremdeles manglet på andre ting, for eksempel folk som kan utføre tester ute i kommunene.

Et knippe professorer ved NTNU kritiserte i juni regjeringens strategi, i en kronikk i universitetets magasin Gemini, fordi det legges opp til å bare klare å teste 1,5 prosent av innbyggerne i en kommune ukentlig. De mener at et apparat for å kunne drive med storskala testing bør bygges opp før høsten.

Mot slutten av mars registrerte Norge opp mot 300 nye smittetilfeller daglig. Men så begynte tallene å dale. Og den 20. april begynte den sakte gjenåpningen. I juli måned har smittetallene ligget på mellom én og et tyvetalls nye tilfeller per dag.

Ifølge Helsedirektoratet har Norge kapasitet til å teste inntil 5 prosent av befolkningen i løpet av en uke, dersom det skulle bli behov for det.

Universitetene er en del av helsetilbudet

- Det føles jo litt som at det vi gjorde på 30 dager, var mer viktig enn det jeg har gjort de siste 30 årene, sier Magnar Bjørås.

Det var broren hans som tok over gården. Selv gjorde nærheten til dyra og naturen at han ville skjønne alt som hadde med biologi og kjemi å gjøre. NTNU var et naturlig valg, og professorens eneste tilnærmet religiøse opplevelse hadde han i første semester av tredje år ved studiene. Det var DNA og RNA som var tema for forelesningen.

- Og da skjønte jeg at dette er jo svaret på alt. Da tenkte jeg at dette vil jeg jobbe med resten av livet.

Etter 30 år med studier av arveanleggene fikk han altså anledning til å bruke kunnskapen til noe ytterst praktisk og helt prekært i den krisen Norge og verden fremdeles står midt i.

Men hadde et EU-direktiv fra 2017 blitt implementert tidligere, er det ikke sikkert at universitetsbidraget i kampen mot korona hadde vært lovlig. I EU-direktivet om bruk av medisinsk utstyr 2017/745 heter det blant annet at «helseinstitusjoner skal kunne produsere og bruke utstyr internt for å dekke et spesifikt behov til en pasient/pasientgruppe, forutsatt at dette ikke gjøres i industriell målestokk». Direktivet spesifiseres at tester kan falle inn under definisjonen av medisinsk utstyr.

- Her er det nok drevet lobbyvirksomhet fra store industriaktører, tror Bjørås.

- Hvis politikerne tror at et slikt direktiv skal gi sikrere forsyning, så vet vi nå at det heller kan være direkte livstruende når det oppstår en krise. Så det må nok til en skikkelig diskusjon rundt dette, mener professoren.

- Vi ser nå hvor mye kompetanse som ligger i et universitetsmiljø, som kanskje ikke er så enkelt for et stort biotekfirma å opparbeide seg. Det er noe å tenke på for helsemyndighetene. Universitetene har en stor beredskap og er en viktig del av helsetilbudet i Norge. Kanskje særlig i en krisesituasjon.