wera Rodsawang / Getty Images
Klíčové jídlo
- Nová vakcína mRNA (messenger RNA) se stala první vakcínou COVID-19 povolenou pro nouzové použití ve Spojených státech
- Vědci pracují na 10 různých stávajících modelech vakcín, aby vytvořili vakcíny COVID-19
- Vakcína musí být alespoň na 70% účinná k eradikaci COVID-19
- Rychlé sledování vakcíny znamená obejít záruky
Závod o nalezení bezpečné a účinné vakcíny pro COVID-19 (koronavirová nemoc 2019) nemá v moderní anamnéze obdoby. Ne od pandemie AIDS, pokud se v 80. a 90. letech setkávají vědci, vlády a podniky v koordinovaném úsilí o sdílení znalostí a zdrojů, které jednoho dne mohou vést k vývoji plně ochranné vakcíny.
Stejně jako v případě pandemie AIDS existuje mnoho toho, co se vědci o viru musí dozvědět.
Ale existuje naděje. K prosinci 2020 nebylo v Severní Americe, Evropě a Asii aktivně vyvíjeno méně než 233 kandidátů na vakcíny s cílem přinést alespoň jeden plně na trh do roku 2021.
Dne 11. prosince vydal Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) povolení nouzového použití pro kandidáta na vakcínu COVID ‑ 19 vyvinutého společně společnostmi Pfizer a BioNTech. Toto nouzové použití je schváleno pro osoby ve věku 16 let a starší. Dalšímu kandidátovi na vakcínu COVID-19 od společnosti Moderna bylo uděleno povolení nouzového použití 18. prosince. Obě vakcíny jsou nové vakcíny mRNA (messenger RNA), které obsahují genetické pokyny pro naše imunitní buňky, aby se staly součástí proteinu, který spouští imunitní reakci na COVID. -19.
Proč na tom záleží
Jakkoli se výzvy mohou zdát skličující, vakcína zůstává nejúčinnějším způsobem, jak zabránit globálním blokádám a společenským distančním opatřením, která definovala časnou pandemii COVID-19.
Cíle a výzvy
Samotná časová osa představuje obrovské výzvy. Vzhledem k tomu, že vývoj vakcín trvá od začátku předklinického výzkumu až po konečné regulační schválení v průměru 10,71 roku, mají vědci za úkol stlačit časovou osu způsobem, který je ve výzkumu vakcín do značné míry neslýchaný.
Aby mohla být vakcína považována za životaschopnou, musí být bezpečná, levná, stabilní, snadno vyráběná ve výrobním měřítku a snadno aplikovatelná co největšímu počtu 7,8 miliardy lidí žijících na planetě.
Současně, pokud má vakcína ukončit pandemii, bude muset mít vysokou úroveň účinnosti, dokonce vyšší než účinnost vakcíny proti chřipce. Cokoli jiného může zmírnit šíření infekcí, ale nezastaví je.
Pouze 6% vyvíjených vakcín pochází z předklinického výzkumu po uvedení na trh.
Účinnost vakcíny
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) musí být vakcína k úplné eradikaci COVID-19 nezbytná k tomu, aby byla na populační úrovni nejméně 70% účinná a poskytovala trvalou ochranu po dobu nejméně jednoho roku. Na této úrovni by byl virus méně schopný mutovat, když přechází z člověka na člověka, a pravděpodobněji by vytvořil stádovou imunitu (ve které velká část populace vyvíjí imunitní rezistenci vůči viru).
Tyto měřítka jsou neuvěřitelně ambiciózní, ale nejsou nemožné.
Při 60% účinnosti WHO tvrdí, že by se stále vyskytovala ohniska a že imunita stáda by se nevytvořila dostatečně agresivně, aby ukončila pandemii.
Vakcína COVID-19 s 50% účinností, i když je prospěšná pro vysoce rizikové jedince, by nezabránila propuknutí ani nesnižovala stres na systémech zdravotní péče v první linii, pokud by k propuknutí došlo.
Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) byla například účinnost vakcíny proti chřipce během chřipkové sezóny 2019--2020 nižší než 45%. Některé z jednotlivých složek vakcíny byly účinné pouze z 37%.
Vakcíny mRNA pro COVID-19
Společnost Pfizer 18. listopadu oznámila, že její studie fáze III vakcíny prokázala 95% účinnost proti COVID-19. Společnost Moderna 30. listopadu oznámila, že její studie fáze III vakcíny ukázala 94% účinnost proti COVID-19 celkově a také 100% účinnost proti těžkým onemocněním U těchto zkoušek stále probíhá vzájemné hodnocení.
Zdravotnické orgány mohou schválit vakcínu s méně než optimální účinností, pokud přínosy (zejména pro starší a chudé) převažují nad riziky.
Náklady
Vakcínu nelze považovat za životaschopnou, pokud není dostupná.
Na rozdíl od vakcíny proti chřipce, která se masově vyrábí injekcí viru do slepičích vajec, nelze ve vejcích reprodukovat ani COVID-19, ani žádný z jejích bratranců z koronaviru (jako SARS a MERS). Proto je zapotřebí zcela nová výrobní technologie, která by odpovídala objemu výroby roční vakcíny proti chřipce, z čehož je každoročně v USA dodáváno více než 190 milionů dávek.
Nové genetické vakcíny, včetně kandidátů na vakcíny Pfizer-BioNTech a Moderna, jsou vyvíjeny ve zkumavkách nebo nádržích. Nemusí být pěstovány ve vejcích nebo buňkách, což šetří čas a náklady na vývoj. I když je to poprvé, co by byly hromadně vyráběny, takže plné náklady a mnoho logistiky jsou stále neznámé.
USA mají smlouvy na nákup dávek kandidátů na vakcíny mRNA od společností Pfizer-BioNTech a Moderna, ale náklady a dostupnost těchto vakcín a dalších v mnoha zemích po celém světě jsou stále neurčeny.
Vláda USA má smlouvu se společnostmi Pfizer a BioNTech na počáteční objednávku 100 milionů dávek za 1,95 miliardy dolarů a práva na získání dalších 500 milionů dávek. Ti, kteří vakcínu dostanou, ji získají zdarma. Vakcína také získala povolení pro nouzové použití ve Velké Británii, Bahrajnu, Saúdské Arábii, Kanadě a Mexiku.
Federální vláda má se společností Moderna uzavřenou smlouvu na 1,5 milionu dolarů na 100 milionů dávek vakcíny a možnost získat dalších 400 milionů dávek (již požadovala dalších 100 milionů). Pomohlo také financovat jeho vývoj smlouvou na 955 milionů dolarů, čímž se počáteční celková částka zvýšila na 2,48 miliardy dolarů. Pokud obdrží nouzové povolení, bude také zdarma dána lidem v USA.
Rozdělení
Po vývoji vakcín COVID-19 je další výzvou jejich spravedlivé rozdělení, zejména pokud je omezená výrobní kapacita. To vyžaduje rozsáhlý epidemiologický výzkum, který by určil, které populace jsou nejvíce ohroženy nemocí a smrtí.
Aby se těmto obavám vyhnuli, někteří odborníci doporučili, aby financování směřovalo na osvědčené modely vakcín, u nichž je větší pravděpodobnost, že budou škálovatelné, spíše než experimentální modely, které mohou vyžadovat strukturální investice ve výši miliard dolarů, než bude první přidělení vakcíny vůbec vyrobeno.
Hlavní investice však byly investovány do experimentálních, i když představují výzvu pro hromadnou distribuci, včetně potenciálních nákladů a požadavků na extrémně nízkou teplotu vakcíny Pfizer-BioNTech, které vyžadují specializované mrazničky.
Společnosti Pfizer a BioNTech plánují v roce 2020 celosvětovou produkci až 50 milionů dávek a do konce roku 2021 až 1,3 miliardy dávek. Společnost Moderna plánuje výrobu přibližně 20 milionů dávek připravených k odeslání v USA do konce roku 2021 2020 a celosvětová produkce 500 milionů až 1 miliardy dávek v roce 2021.
Etická dilemata
Rychlé sledování vakcíny minimalizuje některé kontroly a rovnováhy, jejichž cílem je udržet lidi v bezpečí. To neznamená, že je to nemožné. Jednoduše vyžaduje větší dohled nad regulačními hlídacími psy, jako je WHO, National Institutes of Health (NIH), Evropská agentura pro léčivé přípravky (EMA) a Čínský úřad pro kontrolu potravin a léčiv (CFDA), aby zajistily bezpečné provádění výzkumu a eticky.
I přes větší regulační dohled způsobil závod o výrobu vakcíny připravené na trh do dvou let obavy etiků, kteří tvrdí, že vakcínu nemůžete vyvinout rychleabezpečně.
„Výzkumné studie“ například zahrnují nábor dříve neinfikovaných, zdravých mladých dospělých, kteří jsou přímo vystaveni COVID-19 poté, co podstoupili očkování kandidátskou vakcínou. Pokud se provokační vakcína ukáže jako bezpečná a účinná v tomto nízkorizikovém skupinou by dalším krokem byl nábor rizikových dospělých v tradičním dvojitě zaslepeném pokusu. Zatímco takové výzvy se používají u méně smrtelných nemocí, jako je chřipka, záměrné vystavení lidí COVID-19 je podstatně riskantnější.
Vzhledem k tomu, že výzkum COVID-19 přechází od předklinických studií k větším pokusům na lidech, vyvinou takové dilemy tlak na regulační orgány, aby rozhodly, která rizika na této nové hranici jsou „přijatelná“ a která nikoli.
Kde začít
Vědci nezačínají od nuly při vývoji svých modelů vakcín COVID-19 (nazývaných platformy). Existují nejen účinné vakcíny založené na příbuzných virech, ale také experimentální vakcíny, které prokázaly částečnou ochranu před koronaviry, jako jsou MERS a SARS.
COVID-19 patří do velké skupiny virů nazývaných RNA viry, které zahrnují ebola, hepatitidu C, HIV, chřipku, spalničky, vzteklinu a řadu dalších infekčních onemocnění. Ty se dále člení na:
- RNA viry skupiny IV: Patří sem koronaviry, viry hepatitidy, flaviviry (spojené se žlutou zimnicí a západonilskou horečkou), poliovirus a rhinoviry (jeden z několika běžných virů nachlazení)
- Coronaviridae: Rodina RNA virů skupiny IV, která zahrnuje čtyři kmeny koronaviru spojené s běžným nachlazením a tři, které způsobují závažné respirační onemocnění (MERS, SARS a COVID-19)
Pohled na tyto viry, i když nedostatečný, může vědcům poskytnout důkazy potřebné k vybudování a testování jejich platforem. I když platforma selže, může nasměrovat výzkumné pracovníky směrem k životaschopnějším.
Dokonce i mezi mnoha RNA viry skupiny IV byla od první vakcíny proti žluté zimnici v roce 1937 vyvinuta jen hrstka vakcín (obrna, zarděnka, hepatitida A, hepatitida B). Dosud neexistují žádné vakcíny proti koronavirům které jsou plně schváleny a licencovány ve Spojených státech.
Modely pro vývoj vakcín
Závod o nalezení účinné vakcíny COVID-19 je z velké části koordinován Světovou zdravotnickou organizací a globálními partnery, jako je nedávno vytvořená Koalice pro inovace připravenosti na epidemii (CEPI). Úlohou těchto organizací je dohlížet na prostředí výzkumu, aby bylo možné zdroje směrovat na nejslibnější kandidáty.
CEPI nastínil různé platformy, na nichž může COVID-19 stavět. Některé jsou aktualizované modely založené na vakcínách proti dětské obrně Salk a Sabin z 50. a 60. let. Jinými jsou vakcíny nové generace, které se při cílení na respirační buňky spoléhají na genetické inženýrství nebo nové dodací systémy (nazývané vektory).
proteinové vakcíny
Každá z navrhovaných platforem má své výhody a nevýhody. Některé z typů vakcín se snadno vyrábějí ve výrobním měřítku, ale pokud jde o jejich reakci, jsou všeobecnější (a proto je méně pravděpodobné, že dosáhnou míry účinnosti potřebné k ukončení pandemie). Jiné novější modely mohou vyvolat silnější reakci, ale málo se ví o tom, co by vakcína mohla stát, nebo zda by mohla být vyrobena v globálním měřítku.
Z 10 vakcinačních platforem nastíněných CEPI pět nikdy nevyrobilo životaschopnou vakcínu u lidí. Přesto někteří (například platforma pro vakcíny DNA) vytvořili účinné vakcíny pro zvířata.
Proces vývoje vakcíny
I když jsou stádia vývoje vakcín stlačena, proces, kterým jsou vakcíny COVID-19 schváleny, zůstane víceméně stejný. Fáze lze rozdělit následovně:
- Preklinické stádium
- Klinický vývoj
- Regulační přezkum a schválení
- Výrobní
- Kontrola kvality
Preklinická fáze je období, během kterého vědci shromažďují údaje o proveditelnosti a bezpečnosti, spolu s důkazy z předchozích studií, které mají být předloženy vládním regulačním orgánům ke schválení testování. Ve Spojených státech dohlíží na tento proces FDA. Ostatní země nebo regiony mají své vlastní regulační orgány.
Klinický vývoj je fáze, během níž probíhá skutečný výzkum u lidí. Existují čtyři fáze:
- Fáze I si klade za cíl najít nejlepší dávku s nejmenším počtem vedlejších účinků. Vakcína bude testována v malé skupině s méně než 100 účastníky. Asi 70% vakcín prochází touto počáteční fází.
- Fáze II rozšiřuje testování na několik stovek účastníků na základě dávky považované za bezpečnou. Rozdělení účastníků se bude shodovat s obecnou demografickou skupinou lidí ohrožených COVID-19. Zhruba třetina kandidátů Fáze II postoupí do Fáze III.
- Fáze III zahrnuje tisíce účastníků na více místech, kteří jsou náhodně vybráni k získání skutečné vakcíny nebo placeba. Tyto studie jsou obvykle dvojitě zaslepené, takže ani vědci, ani účastníci neví, která vakcína je podána. Toto je fáze, kdy většina vakcín selže.
- Fáze IV probíhá po schválení vakcíny a pokračuje několik let v hodnocení skutečné účinnosti a bezpečnosti vakcíny. Tato fáze je také známá jako „postmarketingové sledování“.
Vakcíny COVID-19: Mějte přehled o tom, jaké vakcíny jsou k dispozici, kdo je může získat a jak bezpečné jsou.
Načasování
Jakkoli je proces přímočarý, kromě selhání vakcíny existuje několik věcí, které mohou procesu přidat měsíce nebo roky. Mezi nimi je načasování. Ačkoli by kandidát na vakcínu měl být v ideálním případě testován během aktivního ohniska, může být obtížné vědět, kde a kdy se může vyskytnout.
Dokonce i v těžce zasažených oblastech, jako je New York a Wuhan v Číně, kde se další ohnisko zdá bezprostřední, mohou úředníci v oblasti veřejného zdraví zasáhnout a předcházet nemocem pomocí opatření, jako je požadavek, aby se lidé znovu izolovali. To je důležité pro udržení zdraví lidí, ale může dojít k prodloužení pokusů s vakcínami na celou sezónu nebo rok.
Kandidáti na vakcíny v potrubí
Od prosince 2020 je pro klinický výzkum schváleno 56 kandidátů na vakcíny, zatímco více než 165 je v preklinických fázích a čeká na schválení regulačními orgány.
Z platforem schválených pro testování patří mezi nejčastější inaktivované vakcíny. To zahrnuje proteinové podjednotky, které místo celého viru používají antigeny (složky, které nejlépe stimulují imunitní systém), a vakcíny deaktivované z celých buněk, z nichž některé používají ke zvýšení protilátkové odpovědi „posilovací“ látky, jako je hliník.
Vakcíny RNA a DNA jsou také dobře zastoupeny, stejně jako vektorové vakcíny, které používají deaktivované studené viry k přenosu vakcinačních látek přímo do buněk.
Mezi další platformy patří virové částice, vektorové vakcíny kombinované s buňkami prezentujícími antigen a živá oslabená vakcína, která používá oslabenou živou formu COVID-19 ke stimulaci imunitní odpovědi.
(Spojené království)
(Čína)
(Spojené státy)
(Spojené státy)
(Spojené státy)
(Čína)
(Čína)
(Čína)
(Spojené státy)
(Čína)
(Spojené státy)
-testing-and-results.jpg)
