wera Rodsawang / Getty Images
Kľúčové jedlá
- Nová vakcína typu messenger RNA (mRNA) sa stala prvou vakcínou COVID-19 povolenou na núdzové použitie v USA
- Vedci pracujú na 10 rôznych existujúcich vakcínových modeloch, aby vytvorili vakcíny COVID-19
- Na očkovanie COVID-19 musí byť vakcína účinná najmenej na 70%
- Rýchle sledovanie vakcíny znamená obchádzanie ochranných opatrení
Závod o nájdenie bezpečnej a účinnej vakcíny pre COVID-19 (koronavírusová choroba 2019) nemá v modernej anamnéze obdoby. Nie od pandémie AIDS, ak sa v 80. a 90. rokoch 20. storočia stretli vedci, vlády a podniky v koordinovanom úsilí zdieľať poznatky a zdroje, ktoré jedného dňa môžu viesť k vývoju plne ochrannej vakcíny.
Rovnako ako v prípade pandémie AIDS, aj tu sa musí vedci dozvedieť veľa informácií o víruse.
Existuje však nádej. K decembru 2020 nebolo v Severnej Amerike, Európe a Ázii aktívne vyvíjaných menej ako 233 kandidátov na vakcíny s cieľom uviesť do roku 2021 aspoň jedného úplne na trh.
11. decembra Úrad pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) vydal povolenie na núdzové použitie pre kandidáta na vakcínu COVID ‑ 19, ktorý vyvinuli spoločne spoločnosti Pfizer a BioNTech. Toto núdzové použitie je schválené pre ľudí vo veku 16 rokov a starších. Ďalšiemu kandidátovi na vakcínu COVID-19 od spoločnosti Moderna bolo 18. decembra 2008 udelené povolenie na mimoriadne použitie. Obidve vakcíny sú nové vakcíny mRNA (messenger RNA), ktoré obsahujú genetické pokyny pre naše imunitné bunky, aby tvorili súčasť proteínu, ktorý spúšťa imunitnú reakciu na COVID. -19.
Prečo je to dôležité
Akokoľvek sa výzvy môžu zdať skľučujúce, vakcína zostáva najúčinnejším spôsobom, ako zabrániť globálnemu zablokovaniu a sociálnym dištančným opatreniam, ktoré definovali skorú pandémiu COVID-19.
Ciele a výzvy
Samotná časová os predstavuje obrovské výzvy. Vzhľadom na to, že vývoj vakcín trvá od začiatku predklinického výskumu až po konečné regulačné schválenia priemerne 10,71 roka, vedci majú za úlohu stlačiť časovú os spôsobom, aký je vo výskume vakcín zväčša neslýchaný.
Aby sa vakcína mohla považovať za životaschopnú, musí byť bezpečná, lacná, stabilná, ľahko vyrábateľná vo výrobnom rozsahu a ľahko aplikovateľná čo najväčšiemu počtu zo 7,8 miliárd ľudí žijúcich na planéte.
Ak má vakcína ukončiť pandémiu, bude musieť mať súčasne vysokú úroveň účinnosti, dokonca vyššiu ako je účinnosť vakcíny proti chrípke. Čokoľvek iné by mohlo zmierniť šírenie infekcií, ale nie zastaviť ich.
Iba 6% vyvíjaných vakcín sa vyrába od predklinického výskumu po uvedenie na trh.
Účinnosť vakcíny
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) musí byť vakcína na úplnú eradikáciu COVID-19 nevyhnutná na to, aby bola na úrovni populácie najmenej 70% účinná a poskytovala nepretržitú ochranu najmenej jeden rok. Na tejto úrovni by bol vírus pri prechode z človeka na človeka menej schopný mutovať a s väčšou pravdepodobnosťou by mal vytvárať stádovú imunitu (v ktorej si veľká časť populácie vyvinie imunitnú rezistenciu na vírus).
Tieto referenčné hodnoty sú neuveriteľne ambiciózne, ale nie nemožné.
Pri 60% účinnosti WHO tvrdí, že by sa stále vyskytli ohniská a že stádová imunita by sa nevytvorila dostatočne agresívne na ukončenie pandémie.
Vakcína COVID-19 s 50% účinnosťou, hoci je prospešná pre vysoko rizikových jedincov, by nezabránila prepuknutiu nákazy ani neznížila tlak na systémy zdravotnej starostlivosti v prvej línii, ak by k prepuknutiu došlo.
Podľa Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) bola napríklad účinnosť chrípkovej vakcíny počas chrípkovej sezóny 2019-2020 menej ako 45%. Niektoré z jednotlivých zložiek vakcíny boli účinné iba z 37%.
mRNA vakcíny pre COVID-19
Spoločnosť Pfizer 18. novembra oznámila, že jej pokus s vakcínou fázy III preukázal 95% účinnosť proti COVID-19. Spoločnosť Moderna 30. novembra oznámila, že skúška s vakcínou fázy III preukázala 94% účinnosť proti COVID-19 celkovo a tiež 100% účinnosť proti závažným ochoreniam V prípade týchto pokusov stále čaká na vzájomné preskúmanie.
Zdravotnícke orgány môžu schváliť vakcínu s menej ako optimálnou účinnosťou, ak prínos (najmä pre starších ľudí a chudobných) preváži riziká.
Náklady
Vakcínu nemožno považovať za životaschopnú, ak nie je dostupná.
Na rozdiel od vakcíny proti chrípke, ktorá sa vyrába hromadne injekciou vírusu do kuracích vajec, sa COVID-19 ani žiaden z jeho bratrancov z koronavírusu (ako SARS a MERS) vo vajíčkach nemôže reprodukovať. Preto je potrebná úplne nová výrobná technológia, ktorá by zodpovedala objemu výroby ročnej vakcíny proti chrípke, ktorej sa každoročne v USA dodáva viac ako 190 miliónov dávok.
Nové genetické vakcíny vrátane kandidátov na vakcíny Pfizer-BioNTech a Moderna sa vyvíjajú v skúmavkách alebo nádržiach. Nemusia sa pestovať vo vajciach alebo bunkách, čo šetrí čas a náklady na vývoj. Aj keď je to prvýkrát, čo by sa hromadne vyrábali, takže úplné náklady a veľa logistických prostriedkov stále nie sú známe.
USA majú zmluvy na nákup dávok kandidátov na mRNA vakcíny od spoločností Pfizer-BioNTech a Moderna, ale náklady a dostupnosť týchto vakcín a ďalších vakcín v mnohých krajinách po celom svete sú stále neurčené.
Vláda USA má zmluvu so spoločnosťami Pfizer a BioNTech na počiatočnú objednávku 100 miliónov dávok za 1,95 miliardy dolárov a práva na získanie ďalších 500 miliónov dávok. Tí, ktorí dostanú vakcínu, ju dostanú zadarmo. Vakcína tiež získala povolenie na núdzové použitie vo Veľkej Británii, Bahrajne, Saudskej Arábii, Kanade a Mexiku.
Federálna vláda má so spoločnosťou Moderna uzavretú zmluvu na 1,5 milióna dolárov na 100 miliónov dávok vakcíny a možnosť získať ďalších 400 miliónov dávok (už požadovala ďalších 100 miliónov). Pomohla tiež financovať jeho vývoj zmluvou vo výške 955 miliónov dolárov, čím sa pôvodná celková suma zvýšila na 2,48 miliardy dolárov. Ak dostane núdzové povolenie, dostane ju zadarmo aj obyvateľstvo v USA.
Distribúcia
Po vývoji vakcín COVID-19 je ďalšou výzvou ich spravodlivé rozdelenie, najmä ak je obmedzená výrobná kapacita. To si vyžaduje rozsiahly epidemiologický výskum s cieľom určiť, ktoré populácie sú najviac ohrozené chorobami a smrťou.
S cieľom vyhnúť sa týmto obavám niektorí odborníci odporúčali, aby sa financovanie nasmerovalo na osvedčené modely vakcín, ktoré budú pravdepodobne škálovateľnejšie, než na experimentálne modely, ktoré si môžu vyžadovať štrukturálne investície v hodnote miliárd dolárov ešte predtým, ako dôjde k prvému prideleniu vakcíny. vyrobené.
Hlavné investície sa však investovali do experimentálnych, aj keď predstavujú výzvu pre masovú distribúciu, vrátane potenciálnych nákladov a požiadaviek na veľmi nízku teplotu vakcíny Pfizer-BioNTech, ktorá si vyžaduje špeciálne mrazničky.
Spoločnosti Pfizer a BioNTech plánujú v roku 2020 globálnu produkciu až 50 miliónov dávok a do konca roku 2021 až 1,3 miliardy dávok. Spoločnosť Moderna plánuje výrobu približne 20 miliónov dávok pripravených na odoslanie do USA do konca roku 2021. 2020 a globálna produkcia 500 miliónov až 1 miliarda dávok v roku 2021.
Etické dilemy
Rýchle sledovanie vakcíny minimalizuje niektoré kontroly a vyváženia, ktoré majú zaistiť bezpečnosť ľudí. To neznamená, že je to nemožné. Iba si vyžaduje väčší dohľad od regulačných orgánov, ako sú WHO, National Institutes of Health (NIH), Európska agentúra pre lieky (EMA) a Čínsky úrad pre kontrolu potravín a liečiv (CFDA), aby zabezpečili, že výskum bude prebiehať bezpečne. a eticky.
Aj pri väčšom regulačnom dohľade vyvolali preteky vo výrobe vakcíny pripravenej na trh do dvoch rokov obavy etikov, ktorí tvrdia, že vakcínu nemôžete vyvinúť rýchloabezpečne.
„Výzevné štúdie“ napríklad zahŕňajú nábor predtým neinfikovaných, zdravých, mladých dospelých, ktorí sú po očkovaní kandidátskou vakcínou priamo vystavení účinku COVID-19. Ak sa očkovacia látka preukáže ako bezpečná a účinná pri tomto nízkorizikovom skupinou by ďalším krokom bol nábor rizikovejších dospelých v tradičnom dvojito zaslepenom procese. Aj keď sa podobné výzvy využívajú pri menej smrteľných chorobách, ako je chrípka, zámerné vystavenie ľudí účinkom COVID-19 je podstatne rizikovejšie.
Keď sa výskum COVID-19 bude pohybovať od predklinických štúdií k väčším pokusom na ľuďoch, budú podobné dilemy vyvíjať tlak na regulačné orgány, aby rozhodli, ktoré riziká na tejto novej hranici sú „prijateľné“ a ktoré nie.
Kde začať
Vedci pri vývoji svojich vakcínových modelov COVID-19 (nazývaných platformy) nezačínajú od nuly. Existujú nielen účinné vakcíny založené na príbuzných vírusoch, ale aj experimentálne vakcíny, ktoré preukázali čiastočnú ochranu pred koronavírusmi, ako sú MERS a SARS.
COVID-19 patrí do veľkej skupiny vírusov nazývaných RNA vírusy, ktoré zahŕňajú ebolu, hepatitídu C, HIV, chrípku, osýpky, besnotu a množstvo ďalších infekčných chorôb. Ďalej sa členia na:
- RNA vírusy skupiny IV: Patria sem koronavírusy, vírusy hepatitídy, flavivírusy (spojené so žltou zimnicou a západonílskou horúčkou), poliovírusy a rinovírusy (jeden z niekoľkých vírusov nachladnutia).
- Coronaviridae: Rodina RNA vírusov skupiny IV, ktorá obsahuje štyri kmene koronavírusu spojené s bežným nachladnutím a tri, ktoré spôsobujú ťažké respiračné ochorenie (MERS, SARS a COVID-19)
Pohľad na tieto vírusy, aj keď sú nedostatočné, môže výskumníkom poskytnúť dôkazy potrebné na zostavenie a otestovanie ich platforiem. Aj keď platforma zlyhá, môže výskumníkov nasmerovať k životaschopnejším.
Dokonca aj medzi mnohými RNA vírusmi skupiny IV bola od prvej vakcíny proti žltej zimnici v roku 1937 vyvinutá iba hŕstka vakcín (polio, rubeola, hepatitída A, hepatitída B). Proti koronavírusom zatiaľ neexistujú žiadne vakcíny. ktoré sú plne schválené a licencované v Spojených štátoch.
Modely pre vývoj vakcín
Závod o nájdenie účinnej vakcíny COVID-19 je z veľkej časti koordinovaný WHO a globálnymi partnermi, ako je napríklad nedávno vytvorená Koalícia pre inovácie epidemickej pripravenosti (CEPI). Úlohou týchto organizácií je dohliadať na výskumné prostredie, aby bolo možné zdroje nasmerovať na najsľubnejších kandidátov.
CEPI načrtla rôzne platformy dostupné pre COVID-19, na ktorých je možné stavať. Niektoré sú aktualizovanými modelmi založenými na vakcínach proti obrne Salk a Sabin z 50. a 60. rokov. Ďalšími sú vakcíny novej generácie, ktoré sa pri zacielení na dýchacie bunky spoliehajú na genetické inžinierstvo alebo nové systémy dodania (nazývané vektory).
bielkovinové vakcíny
Každá z navrhovaných platforiem má svoje výhody a nevýhody. Niektoré z typov vakcín sa dajú ľahko vyrobiť vo výrobnom meradle, ale pokiaľ ide o ich reakciu, sú všeobecnejšie (a preto je menej pravdepodobné, že dosiahnu mieru účinnosti potrebnú na ukončenie pandémie). Iné novšie modely môžu vyvolať silnejšiu reakciu, ale len málo sa vie o tom, čo by vakcína mohla stáť alebo či sa dá vyrobiť v globálnom meradle.
Z 10 vakcínových platforiem, ktoré načrtla CEPI, päť nikdy nevyrobilo životaschopnú vakcínu u ľudí. Napriek tomu niektorí (napríklad platforma vakcín DNA) vytvorili účinné vakcíny pre zvieratá.
Proces vývoja vakcíny
Aj keď budú fázy vývoja vakcín stlačené, proces schvaľovania vakcín COVID-19 zostane viac-menej rovnaký. Fázy je možné rozdeliť nasledovne:
- Predklinické štádium
- Klinický vývoj
- Regulačné preskúmanie a schválenie
- Výroba
- Kontrola kvality
Predklinické štádium je obdobie, počas ktorého vedci zhromažďujú údaje o uskutočniteľnosti a bezpečnosti spolu s dôkazmi z predchádzajúcich štúdií, ktoré sa majú predložiť vládnym regulačným orgánom na schválenie. V USA na tento proces dohliada FDA. Ostatné krajiny alebo regióny majú svoje vlastné regulačné orgány.
Klinický vývoj je štádium, v ktorom sa uskutočňuje skutočný výskum na ľuďoch. Existujú štyri fázy:
- Fáza I si kladie za cieľ nájsť najlepšiu dávku s čo najmenším počtom vedľajších účinkov. Vakcína sa bude testovať v malej skupine s menej ako 100 účastníkmi. Asi 70% vakcín prekoná túto počiatočnú fázu.
- Fáza II rozširuje testovanie na niekoľko stoviek účastníkov na základe dávky považovanej za bezpečnú. Rozdelenie účastníkov sa bude zhodovať so všeobecnou demografickou skupinou ľudí, ktorým hrozí COVID-19. Zhruba tretina kandidátov fázy II sa dostane do fázy III.
- Fáza III zahŕňa tisíce účastníkov na viacerých miestach, ktorí sú náhodne vybraní, aby dostali skutočnú vakcínu alebo placebo. Tieto štúdie sú zvyčajne dvojito zaslepené, takže ani vedci, ani účastníci nevedia, ktorá vakcína sa podáva. Toto je štádium, keď väčšina vakcín zlyháva.
- Fáza IV sa koná po schválení vakcíny a niekoľko rokov pokračuje v hodnotení jej účinnosti a bezpečnosti. Táto fáza je známa aj ako „postmarketingový dohľad“.
Vakcíny COVID-19: Majte prehľad o tom, aké vakcíny sú k dispozícii, kto ich môže dostať a aké sú bezpečné.
Načasovanie
Bez ohľadu na to, ako je postup jednoduchý, okrem zlyhania očkovacej látky existuje niekoľko vecí, ktoré môžu pridať do procesu mesiace alebo roky. Medzi nimi je načasovanie. Aj keď by kandidát na vakcínu mal byť v ideálnom prípade testovaný počas aktívneho prepuknutia choroby, môže byť ťažké vedieť, kde a kedy sa môže vyskytnúť.
Aj v ťažko postihnutých oblastiach ako New York City a Wuhan v Číne, kde sa ďalšie ohnisko javí ako bezprostredné, môžu úradníci verejného zdravotníctva zasiahnuť, aby zabránili chorobe, a to napríklad tak, že sa ľudia budú musieť znovu izolovať. To je dôležité pre udržanie zdravia ľudí, ale pokusy s vakcínami môžu byť predĺžené na celú sezónu alebo rok.
Kandidáti na očkovaciu látku v potrubí
Od decembra 2020 je pre klinický výskum schválených 56 kandidátov na vakcíny, zatiaľ čo viac ako 165 je v predklinických štádiách čakajúcich na schválenie regulačnými orgánmi.
Z platforiem schválených na testovanie patria medzi najčastejšie inaktivované vakcíny. Patria sem proteínové podjednotky, ktoré namiesto celého vírusu používajú antigény (zložky, ktoré najlepšie stimulujú imunitný systém), a vakcíny deaktivované z celých buniek, z ktorých niektoré používajú na zvýšenie protilátkovej reakcie „podporné“ látky, ako je hliník.
Vakcíny RNA a DNA sú tiež dobre zastúpené, rovnako ako vektorové vakcíny, ktoré používajú deaktivované studené vírusy na prenos vakcínových látok priamo do buniek.
Medzi ďalšie platformy patria vírusové častice, vektorové vakcíny kombinované s bunkami prezentujúcimi antigén a živá oslabená vakcína, ktorá používa oslabenú živú formu COVID-19 na stimuláciu imunitnej odpovede.
(Spojene kralovstvo)
(Čína)
(Spojené štáty)
(Spojené štáty)
(Spojené štáty)
(Čína)
(Čína)
(Čína)
(Spojené štáty)
(Čína)
(Spojené štáty)
-for-arthritis.jpg)
-for-migraine-relief.jpg)
