wera Rodsawang / Getty Images
Key Takeaways
- Jauna vakcīna RNS (mRNS) ir pirmā COVID-19 vakcīna, kas atļauta ārkārtas lietošanai Amerikas Savienotajās Valstīs
- Pētnieki izstrādā 10 dažādus esošos vakcīnu modeļus, lai izveidotu COVID-19 vakcīnas
- Lai izskaustu COVID-19, vakcīnai jābūt vismaz 70% efektīvai
- Ātra vakcīnas izsekošana nozīmē drošības pasākumu apiešanu
Sacensības, lai atrastu drošu un efektīvu vakcīnu pret COVID-19 (koronavīrusa slimība 2019), mūsdienu medicīnas vēsturē nav precedenta. Ne jau kopš AIDS pandēmijas, ja astoņdesmitajos un 90. gados zinātnieki, valdības un uzņēmumi apvienojas kopīgos centienos dalīties zināšanās un resursos, kas kādu dienu var izraisīt pilnīgi aizsargājošas vakcīnas izstrādi.
Tāpat kā ar AIDS pandēmiju, zinātniekiem ir daudz jāzina par vīrusu.
Bet ir cerība. No 2020. gada decembra Ziemeļamerikā, Eiropā un Āzijā aktīvi attīstījās vismaz 233 vakcīnu kandidāti ar mērķi līdz 2021. gadam vismaz vienu pilnībā laist tirgū.
11. decembrī Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) piešķīra Pfizer un BioNTech kopīgi izstrādātu COVID-19 vakcīnas kandidāta ārkārtas lietošanas atļauju. Šī ārkārtas lietošana ir apstiprināta cilvēkiem no 16 gadu vecuma. Vēl vienam COVID-19 vakcīnas kandidātam no Moderna 18. decembrī tika piešķirta ārkārtas lietošanas atļauja. Abas vakcīnas ir jaunas ziņojumapmaiņas RNS (mRNS) vakcīnas, kurām ir ģenētiskas instrukcijas mūsu imūno šūnām, lai tās kļūtu par daļu no olbaltumvielām, kas izraisa imūno atbildi uz COVID -19.
Kāpēc tas ir svarīgi
Lai cik izaicinoši varētu šķist izaicinājumi, vakcīna joprojām ir visefektīvākais veids, kā novērst globālo bloķēšanu un sociālos attālināšanas pasākumus, kas definēja agrīno COVID-19 pandēmiju.
Mērķi un izaicinājumi
Pats laika grafiks izvirza milzīgas problēmas. Ņemot vērā, ka vakcīnu izstrāde prasa vidēji 10,71 gadu, sākot no preklīnisko pētījumu sākuma līdz galīgajiem normatīvajiem apstiprinājumiem, zinātnieku uzdevums ir saspiest laika grafiku tādā veidā, kāds vakcīnu pētījumos lielākoties nav dzirdēts.
Lai vakcīnu varētu uzskatīt par dzīvotspējīgu, tai jābūt drošai, lētai, stabilai, viegli ražojamai ražošanas apjomā un viegli ievadāmai pēc iespējas vairāk no 7,8 miljardiem cilvēku, kas dzīvo uz planētas.
Tajā pašā laikā, ja vakcīnai ir jāpārtrauc pandēmija, tās efektivitātei jābūt augstai, pat augstākai nekā gripas vakcīnai. Viss, kas tam pietuvināts, var mazināt infekciju izplatīšanos, bet tās neapturēt.
Tikai 6% izstrādājamo vakcīnu ir no preklīniskiem pētījumiem līdz izlaišanai tirgū.
Vakcīnu efektivitāte
Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas (PVO) datiem, lai vakcīna pilnībā izskaustu COVID-19, tās efektivitātei jābūt vismaz 70% no iedzīvotāju skaita un jānodrošina ilgstoša aizsardzība vismaz vienu gadu. Šajā līmenī vīruss būtu mazāk spējīgs mutēt, pārejot no cilvēka uz cilvēku, un, visticamāk, radītu ganāmpulka imunitāti (kurā lielai iedzīvotāju daļai attīstās imūnā rezistence pret vīrusu).
Šie kritēriji ir neticami ambiciozi, bet ne neiespējami.
Ar 60% efektivitāti PVO apgalvo, ka uzliesmojumi joprojām varētu notikt un ka ganāmpulka imunitāte neveidotos pietiekami agresīvi, lai izbeigtu pandēmiju.
COVID-19 vakcīna ar 50% efektivitāti, lai arī tā ir izdevīga augsta riska indivīdiem, ne novērstu slimības uzliesmojumus, ne mazinātu stresu frontes veselības aprūpes sistēmās, ja notiktu uzliesmojums.
Piemēram, gripas vakcīnas efektivitāte 2019. – 2020. Gada gripas sezonā bija mazāka par 45%, liecina Slimību profilakses un kontroles centra (CDC) dati. Daži no atsevišķajiem vakcīnas komponentiem bija tikai 37% efektīvi.
mRNS vakcīnas COVID-19
Pfizer 18. novembrī paziņoja, ka tā III fāzes vakcīnas izmēģinājums uzrādīja 95% efektivitāti pret COVID-19. Moderna 30. novembrī paziņoja, ka tā III fāzes vakcīnas pētījums uzrādīja 94% efektivitāti pret COVID-19 kopumā un arī 100% efektivitāti pret smagām slimībām Šajos izmēģinājumos joprojām gaidāma salīdzinošā pārskatīšana.
Veselības iestādes var apstiprināt vakcīnu, kuras efektivitāte ir mazāka par optimālo, ja ieguvumi (īpaši gados vecākiem un nabadzīgiem cilvēkiem) pārsniedz risku.
Izmaksas
Vakcīnu nevar uzskatīt par dzīvotspējīgu, ja tā nav pieejama.
Atšķirībā no gripas vakcīnas, kas tiek ražota masveidā, injicējot vistas olas ar vīrusu, olās nevar reproducēt ne COVID-19, ne kādu no tās koronavīrusa brālēniem (piemēram, SARS un MERS). Tādēļ ir nepieciešama pilnīgi jauna ražošanas tehnoloģija, lai saskaņotu ikgadējās gripas vakcīnas ražošanas apjomu, no kura vairāk nekā 190 miljonus devu katru gadu piegādā ASV.
Jaunas ģenētiskās vakcīnas, ieskaitot Pfizer-BioNTech un Moderna vakcīnas kandidātus, tiek izstrādātas mēģenēs vai tvertnēs. Tie nav jāaudzē olās vai šūnās, kas ietaupa laiku un izmaksas izstrādei. Lai gan šī ir pirmā reize, kad tos ražotu masveidā, tāpēc visas izmaksas un daudzas loģistikas lietas vēl nav zināmas.
ASV ir noslēgusi līgumus par mRNS vakcīnas kandidātu devu iegādi no Pfizer-BioNTech un Moderna, taču šo vakcīnu un citu vakcīnu izmaksas un pieejamība daudzās pasaules valstīs joprojām nav noteikta.
ASV valdībai ir līgums ar Pfizer un BioNTech par sākotnējo 100 miljonu devu pasūtījumu par 1,95 miljardiem ASV dolāru un tiesībām iegūt līdz 500 miljoniem papildu devu. Tie, kas saņem vakcīnu, to saņem bez maksas. Vakcīna ir saņēmusi ārkārtas lietošanas atļauju arī Lielbritānijā, Bahreinā, Saūda Arābijā, Kanādā un Meksikā.
Federālajai valdībai ir līgums ar Moderna 1,5 miljardu ASV dolāru apmērā par 100 miljoniem vakcīnas devu un iespēja iegādāties papildu 400 miljonus devu (tā jau ir pieprasījusi papildu 100 miljonus). Tas arī palīdzēja finansēt tā attīstību ar 955 miljonu ASV dolāru līgumu, sākotnējo kopējo summu sasniedzot 2,48 miljardus dolāru. Ja tā saņems ārkārtas atļauju, tā tiks piešķirta arī cilvēkiem ASV bez maksas.
Izplatīšana
Pēc COVID-19 vakcīnu izstrādes nākamais izaicinājums ir to taisnīga izplatīšana, īpaši, ja ražošanas jauda ir ierobežota. Tam nepieciešami plaši epidemioloģiskie pētījumi, lai noteiktu, kurām populācijām ir vislielākais slimību un nāves risks.
Lai izvairītos no šīm bažām, daži eksperti ieteica finansējumu novirzīt pārbaudītiem un reāliem vakcīnu modeļiem, kas, visticamāk, būs mērogojami, nevis eksperimentāli, kuriem var būt nepieciešami miljardiem dolāru strukturāli ieguldījumi, pirms vēl tiek piešķirta vakcīna. ražots.
Lielas investīcijas tika veiktas eksperimentālajām, pat ja tās izaicina masu izplatīšanu, tostarp potenciālās izmaksas un īpaši aukstas temperatūras prasības Pfizer-BioNTech vakcīnai, kurām nepieciešamas specializētas saldētavas.
Pfizer un BioNTech plāno, ka 2020. gadā tiks saražota līdz 50 miljoniem devu un līdz 2021. gada beigām - līdz 1,3 miljardiem devu. Moderna prognozē, ka aptuveni 20 miljonu devu, kas gatavas nosūtīšanai uz ASV, ražošana tiks pabeigta līdz 2021. gada beigām. 2020. gadā un globālā ražošana no 500 miljoniem līdz 1 miljardam devu 2021. gadā.
Ētiskās dilemmas
Ātra vakcīnas izsekošana samazina dažas pārbaudes un līdzsvaru, kas paredzēti cilvēku drošībai. Tas nenozīmē, ka to darīt nav iespējams. Tas vienkārši prasa lielāku pārraudzību no tādiem regulatīviem uzraudzības dienestiem kā PVO, Nacionālie veselības institūti (NIH), Eiropas Zāļu aģentūra (EMA) un Ķīnas Pārtikas un zāļu pārvalde (CFDA), cita starpā, lai nodrošinātu drošu pētījumu veikšanu. un ētiski.
Pat ar lielāku regulatīvo uzraudzību sacensība par tirgū gatavas vakcīnas ražošanu divu gadu laikā ir radījusi bažas ētikas speciālistu vidū, kuri apgalvo, ka jūs nevarat ātri izstrādāt vakcīnuundroši.
"Izaicinājuma pētījumos", piemēram, tiek pieņemti darbā neinficēti, veseli, jauni pieaugušie, kuri pēc vakcinācijas ar vakcīnas kandidātu ir tieši pakļauti COVID-19 iedarbībai. Ja izaicinājuma vakcīna izrādās droša un efektīva šajā zema riska grupā grupa, nākamais solis būtu pieņemt darbā augstāka riska pieaugušos tradicionālā dubultmaskētā izmēģinājumā. Lai gan šādas problēmas tiek izmantotas ar mazāk nāvējošām slimībām, piemēram, gripu, apzināta cilvēku pakļaušana COVID-19 ir ievērojami riskantāka.
Kad COVID-19 pētījumi pāriet no preklīniskiem pētījumiem uz lielākiem izmēģinājumiem ar cilvēkiem, šādas dilemmas spiedīs regulatorus izlemt, kuri riski šajā jaunajā pierobežā ir "pieņemami" un kuri nē.
Kur sākt
Izstrādājot savus vakcīnas modeļus COVID-19 (sauktos par platformām), zinātnieki nesāk no nulles. Ir ne tikai efektīvas vakcīnas, kuru pamatā ir saistīti vīrusi, bet arī eksperimentālas, kas ir pierādījušas daļēju aizsardzību pret koronavīrusiem, piemēram, MERS un SARS.
COVID-19 pieder lielai vīrusu grupai, ko sauc par RNS vīrusiem, tostarp Ebolas vīruss, C hepatīts, HIV, gripa, masalas, trakumsērga un daudzas citas infekcijas slimības. Tos sīkāk iedala:
- IV grupas RNS vīrusi: tie ietver koronavīrusus, hepatīta vīrusus, flavivīrusus (saistīti ar dzelteno drudzi un Rietumnīlas drudzi), poliovīrusu un rinovīrusus (viens no vairākiem parastajiem saaukstēšanās vīrusiem).
- Coronaviridae: IV grupas RNS vīrusu ģimene, kurā ietilpst četri koronavīrusa celmi, kas saistīti ar saaukstēšanos, un trīs, kas izraisa smagas elpošanas ceļu slimības (MERS, SARS un COVID-19).
Ieskats šajos vīrusos, lai arī cik maz, var sniegt pētniekiem pierādījumus, kas nepieciešami viņu platformu izveidošanai un pārbaudei. Pat ja platforma neizdodas, tā var novirzīt pētniekus dzīvotspējīgāku virzienā.
Pat starp daudzajiem IV grupas RNS vīrusiem kopš pirmās dzeltenā drudža vakcīnas 1937. gadā ir izstrādātas tikai dažas vakcīnas (poliomielīts, masaliņas, A hepatīts, B hepatīts). Pagaidām koronavīrusu vakcīnu nav kas ir pilnībā apstiprināti un licencēti Amerikas Savienotajās Valstīs.
Vakcīnu izstrādes modeļi
Sacensības, lai atrastu efektīvu COVID-19 vakcīnu, lielā mērā koordinē PVO un globālie partneri, piemēram, nesen izveidotā koalīcija sagatavotības epidēmijas jomā (CEPI). Šo organizāciju uzdevums ir pārraudzīt pētniecības ainavu, lai resursus varētu novirzīt daudzsološākajiem kandidātiem.
CEPI izklāstīja dažādas platformas, kas pieejamas COVID-19, uz kurām balstīties. Daži no tiem ir atjaunināti modeļi, kuru pamatā ir Salk un Sabin poliomielīta vakcīnas 1950. un 60. gados. Citas ir nākamās paaudzes vakcīnas, kuru mērķis ir gēnu inženierija vai jaunas piegādes sistēmas (sauktas par vektoriem), lai mērķētu elpošanas šūnas.
olbaltumvielu vakcīnas
Katrai no piedāvātajām platformām ir priekšrocības un trūkumi. Daži no vakcīnu veidiem ir viegli ražojami ražošanas apjomā, taču to reakcija ir vispārīgāka (un tāpēc ir mazāka iespēja sasniegt pandēmijas izbeigšanai nepieciešamos efektivitātes rādītājus). Citi jaunāki modeļi var izraisīt spēcīgāku reakciju, taču maz ir zināms, cik vakcīna varētu maksāt vai vai to var ražot globālā mērogā.
No 10 vakcīnu platformām, kuras izklāstīja CEPI, piecas nekad nav radījušas dzīvotspējīgu vakcīnu cilvēkiem. Pat ja tā, daži (piemēram, DNS vakcīnu platforma) ir izveidojuši efektīvas vakcīnas dzīvniekiem.
Vakcīnu izstrādes process
Pat tad, ja vakcīnas izstrādes posmi ir saspiesti, process, kurā tiek apstiprinātas vakcīnas COVID-19, paliks vairāk vai mazāk nemainīgs. Posmus var iedalīt šādi:
- Preklīniskā stadija
- Klīniskā attīstība
- Normatīvo aktu pārskatīšana un apstiprināšana
- Ražošana
- Kvalitātes kontrole
Preklīniskais posms ir periods, kurā pētnieki apkopo priekšizpēti un drošības datus, kā arī pierādījumus no iepriekšējiem pētījumiem, lai iesniegtu valdības regulatoriem apstiprināšanai. Amerikas Savienotajās Valstīs FDA pārrauga šo procesu. Citām valstīm vai reģioniem ir savas regulatīvās iestādes.
Klīniskā attīstība ir posms, kurā faktiskie pētījumi tiek veikti ar cilvēkiem. Ir četras fāzes:
- I fāzes mērķis ir atrast labāko devu ar vismazākām blakusparādībām. Vakcīna tiks pārbaudīta nelielā grupā, kurā ir mazāk par 100 dalībniekiem. Aptuveni 70% vakcīnu pārvar šo sākotnējo posmu.
- II fāze paplašina testēšanu vairākiem simtiem dalībnieku, pamatojoties uz devu, kuru uzskata par drošu. Dalībnieku sadalījums atbildīs vispārējam to cilvēku demogrāfiskajam skaitam, kuriem ir COVID-19 risks. Aptuveni trešdaļa no II fāzes kandidātiem iekļūs III fāzē.
- III fāze ietver tūkstošiem dalībnieku vairākās vietās, kuri pēc nejaušības principa tiek izvēlēti, lai iegūtu reālo vakcīnu vai placebo. Šie pētījumi parasti ir dubultmaskēti, tāpēc ne pētnieki, ne dalībnieki nezina, kura vakcīna tiek ievadīta. Šajā posmā lielākā daļa vakcīnu neizdodas.
- IV fāze notiek pēc vakcīnas apstiprināšanas un turpinās vairākus gadus, lai novērtētu vakcīnas reālo efektivitāti un drošību. Šo posmu sauc arī par "pēcreģistrācijas uzraudzību".
COVID-19 vakcīnas: sekojiet līdzi tam, kādas vakcīnas ir pieejamas, kas tās var saņemt un cik drošas tās ir.
Laiks
Lai cik vienkāršs būtu process, ir vairākas lietas, kas nav vakcīnas neveiksme, un tas procesu var papildināt ar mēnešiem vai gadiem. Starp tiem ir laiks. Kaut arī vakcīnas kandidāts ideālā gadījumā jāpārbauda aktīva uzliesmojuma laikā, var būt grūti zināt, kur un kad tas varētu notikt.
Pat tādās smagi skartās teritorijās kā Ņujorka un Vuhana, Ķīna, kur turpmāks slimības uzliesmojums šķiet nenovēršams, sabiedrības veselības aizsardzības amatpersonas var iejaukties, lai novērstu slimības ar tādiem pasākumiem kā prasība, lai cilvēki atkal pašizolētos. Tas ir svarīgi, lai cilvēki būtu veseli, taču vakcīnas izmēģinājumus var pagarināt visā sezonā vai gadā.
Vakcīnu kandidāti cauruļvadā
No 2020. gada decembra klīniskajiem pētījumiem ir apstiprināti 56 vakcīnas kandidāti, savukārt vairāk nekā 165 ir preklīniskajos posmos un gaida normatīvo apstiprinājumu.
No testēšanai apstiprinātajām platformām inaktivētās vakcīnas ir visizplatītākās. Tas ietver olbaltumvielu apakšvienības, kurās visa vīrusa vietā tiek izmantoti antigēni (komponenti, kas vislabāk stimulē imūnsistēmu), un visu šūnu inaktivētas vakcīnas, no kurām dažās antivielu atbildes reakcijas palielināšanai tiek izmantoti "pastiprinoši" līdzekļi, piemēram, alumīnijs.
Arī RNS un DNS vakcīnas ir labi pārstāvētas, tāpat kā vektoru vakcīnas, kas izmanto dezaktivētus saaukstēšanās vīrusus, lai vakcīnas izraisītājus nogādātu tieši šūnās.
Papildu platformas ietver vīrusam līdzīgas daļiņas, vektorizētas vakcīnas kopā ar antigēnu prezentējošām šūnām un dzīvo novājinātu vakcīnu, kas imūnsistēmas stimulēšanai izmanto novājinātu, dzīvu COVID-19 formu.
(Apvienotā Karaliste)
(Ķīna)
(Savienotās Valstis)
(Savienotās Valstis)
(Savienotās Valstis)
(Ķīna)
(Ķīna)
(Ķīna)
(Savienotās Valstis)
(Ķīna)
(Savienotās Valstis)
