wera Rodsawang / Getty Images
Võtmed kaasa
- Uuest messenger RNA (mRNA) vaktsiinist sai esimene COVID-19 vaktsiin, mis on USA-s lubatud erakorraliseks kasutamiseks
- Teadlased töötavad COVID-19 vaktsiinide loomiseks välja 10 erinevat olemasolevat vaktsiinimudelit
- COVID-19 likvideerimiseks peab vaktsiin olema vähemalt 70% efektiivne
- Vaktsiini kiire jälgimine tähendab kaitsemeetmete ületamist
Võistlus COVID-19 (koroonaviiruse haigus 2019) ohutu ja tõhusa vaktsiini leidmiseks on tänapäevases meditsiiniloos pretsedendita. Mitte AIDS-i pandeemiast alates, kui 1980. ja 90. aastatel on teadlased, valitsused ja ettevõtted kokku tulnud kooskõlastatud jõupingutustes, et jagada teadmisi ja ressursse, mis võivad ühel päeval viia täielikult kaitsva vaktsiini väljatöötamiseni.
Nagu AIDS-i pandeemia puhul, on ka teadlastel selle viiruse kohta palju õppida.
Kuid lootust on. 2020. aasta detsembri seisuga oli Põhja-Ameerikas, Euroopas ja Aasias aktiivselt väljatöötamisel vähemalt 233 vaktsiinikandidaati, eesmärgiga tuua 2021. aastaks vähemalt üks täielikult turule.
11. detsembril andis Toidu- ja Ravimiamet (FDA) Pfizeri ja BioNTechi väljatöötatud COVID-19 vaktsiinikandidaadi erakorralise kasutamise loa. See erakorraline kasutamine on lubatud 16-aastastele ja vanematele inimestele. Veel ühele Moderna päritolu COVID-19 vaktsiinikandidaadile anti 18. detsembril erakorralise kasutamise luba. Mõlemad vaktsiinid on uudsed messenger RNA (mRNA) vaktsiinid, millel on meie immuunrakkude geneetilised juhised, et saada osa valgust, mis käivitab immuunvastuse COVID-le. -19.
Miks see on oluline?
Nii hirmutavad kui väljakutsed võivad tunduda, on vaktsiin endiselt kõige tõhusam viis varajase COVID-19 pandeemia määratlenud ülemaailmse sulgemise ja sotsiaalse distantseerimise vältimiseks.
Eesmärgid ja väljakutsed
Ajaskaala ise esitab tohutuid väljakutseid. Arvestades, et vaktsiinide väljatöötamine eeldab prekliiniliste uuringute algusest kuni lõplike regulatiivsete heakskiitmisteni keskmiselt 10,71 aastat, on teadlaste ülesandeks ajakava kokkusurumine viisil, mis vaktsiiniuuringutes on enamasti ennekuulmatu.
Selleks, et vaktsiini saaks pidada elujõuliseks, peab see olema ohutu, odav, stabiilne, hõlpsasti toodetud tootmise mahus ja hõlpsasti manustatav võimalikult paljudele planeedil elavatest 7,8 miljardist inimesest.
Samal ajal peab vaktsiin pandeemia lõpetamiseks olema kõrge efektiivsusega, isegi kõrgem kui gripivaktsiinil. Kõik muu kui see võib nakkuste levikut küll leevendada, kuid ei takista neid.
Ainult 6% arendatavatest vaktsiinidest tehakse prekliinilistest uuringutest kuni turuleviimiseni.
Vaktsiini efektiivsus
Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel peab vaktsiini COVID-19 täielikuks väljajuurimiseks olema populatsiooni alusel vähemalt 70% efektiivne ja tagama püsiva kaitse vähemalt ühe aasta jooksul. Sellel tasemel oleks viirus inimeselt inimesele edasi kandudes vähem muteeruv ja tekitaks suurema tõenäosusega karja immuunsust (kus suurel elanikkonna sektoril tekib viiruse suhtes immuunne resistentsus).
Need võrdlusalused on uskumatult ambitsioonikad, kuid mitte võimatud.
60-protsendilise efektiivsuse korral väidab WHO, et haiguspuhanguid jätkuks ja karja immuunsus ei tekiks pandeemia lõpetamiseks piisavalt agressiivselt.
50% -lise efektiivsusega COVID-19 vaktsiin, mis on kasulik kõrge riskiga inimestele, ei takista haiguspuhanguid ega vähenda haigusseisundi korral esirinnas olevate tervishoiusüsteemide stressi.
Haiguste tõrje ja ennetamise keskuste (CDC) andmetel oli gripivaktsiini efektiivsus gripihooajal 2019–2020 näiteks alla 45%. Mõni üksik vaktsiinikomponent oli efektiivne ainult 37%.
mRNA vaktsiinid COVID-19 jaoks
Pfizer teatas 18. novembril, et tema III faasi vaktsiini uuring näitas COVID-19 vastu 95% efektiivsust. Moderna teatas 30. novembril, et III faasi vaktsiini uuring näitas COVID-19 vastu üldiselt 94% efektiivsust ja raskete haiguste vastu ka 100% efektiivsust Nende uuringute jaoks on vastastikune eksperthinnang veel pooleli.
Tervishoiuasutused võivad heaks kiita optimaalsest vähem efektiivse vaktsiini, kui kasu (eriti eakatele ja vaestele) kaalub üles riskid.
Maksumus
Vaktsiini ei saa pidada elujõuliseks, kui see pole taskukohane.
Erinevalt gripivaktsiinist, mida toodetakse massiliselt kanamunade viiruse süstimisega, ei saa munades paljuneda ei COVID-19 ega ühtegi selle koronaviiruse nõbu (nagu SARS ja MERS). Seetõttu on iga-aastase gripivaktsiini tootmismahu kohandamiseks vaja täiesti uut tootmistehnoloogiat, millest USA-s tarnitakse igal aastal üle 190 miljoni annuse.
Uued geenivaktsiinid, sealhulgas Pfizer-BioNTech ja Moderna vaktsiinikandidaadid, töötatakse välja katseklaasides või paakides. Neid ei pea kasvatama munades ega rakkudes, mis säästab arendamise aega ja kulusid. Kuigi see on esimene kord, kui neid toodetakse massiliselt, nii et täiskulud ja paljud logistikad pole siiani teada.
USA-l on lepingud mrNA vaktsiinikandidaatide dooside ostmiseks Pfizer-BioNTechilt ja Modernalt, kuid nende vaktsiinide ja teiste ravimite maksumus ja kättesaadavus paljudes maailma riikides pole veel kindlaks määratud.
USA valitsusel on Pfizeri ja BioNTechiga leping esialgse 100 miljoni annuse tellimiseks 1,95 miljardi dollari eest ja õigused omandada kuni 500 miljonit lisaannust. Need, kes saavad vaktsiini, saavad selle tasuta. Vaktsiin on saanud erakorralise kasutamise loa ka Suurbritannias, Bahreinis, Saudi Araabias, Kanadas ja Mehhikos.
Föderaalvalitsusel on Modernaga 1,5 miljardi dollari suurune leping 100 miljoni vaktsiiniannuse kohta ja võimalus hankida täiendavaid 400 miljonit annust (see on juba taotlenud täiendavaid 100 miljonit). Samuti aitas see oma arengut rahastada 955 miljoni dollarise lepinguga, mis viis esialgse summa 2,48 miljardi dollarini. Kui see saab hädaolukorra, antakse see tasuta ka USA-s elavatele inimestele.
Levitamine
Pärast COVID-19 vaktsiinide väljatöötamist on järgmine väljakutse nende õiglane jaotamine, eriti kui tootmisvõimsus on piiratud. See nõuab põhjalikke epidemioloogilisi uuringuid, et teha kindlaks, millistel populatsioonidel on kõige suurem oht haigestuda ja surra.
Nendest muredest kõrvale hoidmiseks soovitasid mõned eksperdid suunata rahalised vahendid katsetatud mudelitele, mis on tõenäolisemalt skaleeritavad, mitte eksperimentaalsetele vaktsiinimudelitele, mis võivad vajada miljardeid dollareid struktuurilisi investeeringuid enne, kui vaktsiini esimene kogus on ühtlane. toodetud.
Suuremad investeeringud tehti eksperimentaalsetesse, isegi kui need pakuvad väljakutseid massi jaotamiseks, sealhulgas Pfizer-BioNTech vaktsiini potentsiaalsete kulude ja ülekülma temperatuuri nõuete jaoks, mis vajavad spetsiaalseid sügavkülmikuid.
Pfizer ja BioNTech prognoosivad ülemaailmset tootmist kuni 50 miljonit doosi 2020. aastal ja kuni 1,3 miljardit annust 2021. aasta lõpuks. Moderna prognoosib umbes 20 miljoni doosi tootmist, mis on valmis USA-s saatmiseks 2020. aastal ja ülemaailmne toodang 500–1 miljard annust 2021. aastal
Eetilised dilemmad
Kiire jälgitav vaktsiin minimeerib mõned kontrolli ja tasakaalu, mis on loodud inimeste ohutuse tagamiseks. See ei tähenda, et seda teha oleks võimatu. See lihtsalt nõuab suuremat järelevalvet reguleerivatelt valvekoertelt nagu WHO, riiklikud tervishoiuinstituudid (NIH), Euroopa Ravimiamet (EMA) ja Hiina Toidu- ja Ravimiamet (CFDA), et tagada uuringute ohutu läbiviimine. ja eetiliselt.
Isegi suurema regulatiivse järelevalve korral on võistlus turul valmis vaktsiini tootmiseks kahe aasta jooksul tekitanud muret eetikute seas, kes väidavad, et vaktsiini ei saa kiiresti välja töötadajaohutult.
"Väljakutseuuringud" hõlmavad näiteks varem nakatumata tervete noorte täiskasvanute värbamist, kes on pärast kandidaatvaktsiini vaktsineerimist otseselt kokku puutunud COVID-19-ga. Kui proovivaktsiin osutub selles madala riskiastmega ohutuks ja tõhusaks rühmas oleks järgmine samm suurema riskiga täiskasvanute värbamine traditsioonilisse topeltpimedasse uuringusse. Kuigi selliseid väljakutseid kasutatakse vähem surmavate haiguste puhul, nagu gripp, on inimeste tahtlik kokkupuude COVID-19-ga oluliselt riskantsem.
Kui COVID-19 uuringud liiguvad prekliinilistelt uuringutelt suurematele inimkatsetele, panevad sellised dilemmad survet reguleerijatele otsustada, millised riskid selles uues piiris on "vastuvõetavad" ja millised mitte.
Kust alustada
Teadlased ei alusta oma COVID-19 vaktsiinimudelite (nn platvormid) väljatöötamisel nullist. On olemas mitte ainult tõhusad vaktsiinid, mis põhinevad seotud viirustel, vaid ka eksperimentaalsed vaktsiinid, mis on näidanud osalist kaitset koronaviiruste nagu MERS ja SARS eest.
COVID-19 kuulub suurde viiruste rühma, mida nimetatakse RNA viirusteks ja mille hulka kuuluvad Ebola, C-hepatiit, HIV, gripp, leetrid, marutaud ja paljud muud nakkushaigused. Need on jaotatud järgmiselt:
- IV rühma RNA viirused: nende hulka kuuluvad koronaviirused, hepatiidiviirused, flaviviirused (seotud kollapalaviku ja Lääne-Niiluse palavikuga), polioviirus ja rinoviirused (üks paljudest tavalistest külmetusviirustest)
- Coronaviridae: IV rühma RNA viiruste perekond, mis sisaldab nelja koronaviiruse tüve, mis on seotud tavalise külmaga, ja kolme, mis põhjustavad raskeid hingamisteede haigusi (MERS, SARS ja COVID-19)
Nende viiruste ülevaade, olgu see vähene, võib anda teadlastele tõendeid, mida on vaja nende platvormide ehitamiseks ja testimiseks. Isegi kui platvorm ebaõnnestub, võib see suunata teadlasi elujõulisemate suunas.
Isegi paljude IV rühma RNA viiruste hulgas on alates esimesest kollapalaviku vaktsiinist 1937. aastal välja töötatud vaid käputäis vaktsiine (poliomüeliit, punetised, A-hepatiit, B-hepatiit). Siiani pole koronaviiruste vaktsiine mis on Ameerika Ühendriikides täielikult heaks kiidetud ja litsentsitud.
Vaktsiinide väljatöötamise mudelid
Tõhusa COVID-19 vaktsiini leidmise võistlust koordineerivad suures osas WHO ja globaalsed partnerid, nagu hiljuti moodustatud epideemiavalmiduse uuenduste koalitsioon (CEPI). Nende organisatsioonide ülesanne on jälgida teadusmaastikku, et ressursse saaks suunata kõige lootustandvamatele kandidaatidele.
CEPI esitas COVID-19 jaoks saadaval olevad erinevad platvormid, millele saab edasi ehitada. Mõned on uuendatud mudelid, mis põhinevad 1950. ja 60. aastate Salio ja Sabini poliomüeliidi vaktsiinidel. Teised on järgmise põlvkonna vaktsiinid, mis toetuvad hingamisteede rakkude sihtimisel geenitehnoloogiale või uudsetele manustamissüsteemidele (nn vektorid).
valguvaktsiinid
Kõigil kavandatavatel platvormidel on eeliseid ja puudusi. Mõned vaktsiinitüübid on kergesti valmistatavad tootmise skaalal, kuid nende reaktsioonid on üldistatumad (ja seetõttu ei jõua nad pandeemia lõpetamiseks vajalike efektiivsuste määra vähem). Teised uuemad mudelid võivad esile kutsuda tugevama reaktsiooni, kuid vähe on teada, mis vaktsiin võib maksta või kas seda saab toota kogu maailmas.
CEPI välja toodud kümnest vaktsiiniplatvormist ei ole viis inimestel kunagi elujõulist vaktsiini tootnud. Sellegipoolest on mõned (näiteks DNA vaktsiiniplatvorm) loonud loomadele tõhusad vaktsiinid.
Vaktsiinide väljatöötamise protsess
Isegi kui vaktsiinide väljatöötamise etapid on kokku surutud, jääb COVID-19 vaktsiinide heakskiitmise protsess enam-vähem samaks. Etappe saab jagada järgmiselt:
- Prekliiniline staadium
- Kliiniline areng
- Regulatiivne läbivaatamine ja kinnitamine
- Tootmine
- Kvaliteedi kontroll
Prekliiniline etapp on periood, mille jooksul teadlased koguvad teostatavus- ja ohutusandmeid koos varasemate uuringute tõenditega, et esitada valitsuse reguleerivatele asutustele heakskiitmiseks. Ameerika Ühendriikides jälgib seda protsessi FDA. Teistel riikidel või piirkondadel on oma reguleerivad asutused.
Kliiniline areng on etapp, mille jooksul tegelikke uuringuid inimestel tehakse. On neli faasi:
- I etapi eesmärk on leida parim annus, millel oleks kõige vähem kõrvaltoimeid. Vaktsiini testitakse väikeses, vähem kui 100 osalejaga rühmas. Umbes 70% vaktsiinidest jõuab sellest algstaadiumist mööda.
- II faas laiendab katsetamist sajale osalejale ohutuks peetud annuse põhjal. Osalejate jaotus vastab COVID-19 ohus olevate inimeste üldisele demograafiale. Umbes kolmandik II faasi kandidaatidest pääseb III faasi.
- III etapp hõlmab tuhandeid osalejaid mitmes saidis, kes valitakse juhusliku valiku alusel, kas saada tõeline vaktsiin või platseebo. Need uuringud on tavaliselt topeltpimedad, nii et teadlased ega osalejad ei tea, millist vaktsiini manustatakse. See on etapp, kus enamik vaktsiine ebaõnnestub.
- IV faas toimub pärast vaktsiini heakskiitmist ja jätkub mitu aastat, et hinnata vaktsiini tegelikku efektiivsust ja ohutust. Seda etappi tuntakse ka kui "turustamisjärgset järelevalvet".
COVID-19 vaktsiinid: hoidke end kursis saadaolevate vaktsiinidega, kes neid saab ja kui ohutud nad on.
Ajastus
Nii lihtne kui protsess on, on lisaks vaktsiinipuudusele veel mitu asja, mis võivad protsessile lisada kuid või aastaid. Nende hulgas on ajastus. Ehkki vaktsiinikandidaati tuleks ideaalis testida aktiivse haiguspuhangu ajal, võib olla keeruline teada, kus või millal see juhtuda võib.
Isegi raskelt kannatanud piirkondades, nagu New York City ja Hiina Wuhan, kus edasine haiguspuhang näib ilmnevat peatsena, võivad rahvatervise ametnikud haiguste ennetamiseks sekkuda selliste meetmetega nagu näiteks nõuda inimestelt taas isoleerimist. See on oluline, et hoida inimesi tervena, kuid see võib pikendada vaktsiinikatsetusi kogu hooaja või aasta jooksul.
Vaktsiinikandidaadid torujuhtmes
2020. aasta detsembri seisuga on kliinilisteks uuringuteks heaks kiidetud 56 vaktsiinikandidaati, samas kui üle 165 on prekliinilistes staadiumides ootamas regulatiivset heakskiitu.
Testimiseks heaks kiidetud platvormidest on inaktiveeritud vaktsiinid kõige tavalisemad. See hõlmab valgu alaühikuid, mis kasutavad kogu viiruse asemel antigeene (immuunsüsteemi kõige paremini stimuleerivaid komponente), ja rakkudes inaktiveeritud vaktsiine, millest mõned kasutavad antikehade reaktsiooni suurendamiseks "võimendavaid" aineid nagu alumiinium.
Samuti on hästi esindatud RNA ja DNA vaktsiinid, samuti vektorvaktsiinid, mis kasutavad deaktiveeritud külmviiruseid vaktsiiniainete kandmiseks rakkudesse.
Täiendavate platvormide hulka kuuluvad viirusetaolised osakesed, vektoriseeritud vaktsiinid koos antigeeni esitlevate rakkudega ja nõrgestatud elusvaktsiin, mis kasutab immuunvastuse stimuleerimiseks nõrgestatud elavat COVID-19 vormi.
(Ühendkuningriik)
(Hiina)
(Ühendriigid)
(Ühendriigid)
(Ühendriigid)
(Hiina)
(Hiina)
(Hiina)
(Ühendriigid)
(Hiina)
(Ühendriigid)
