Вера Родсаванг / Getty Images
Ключові винос
- Нова вакцина проти РНК (мРНК) стала першою вакциною проти COVID-19, дозволеною для екстреного використання в США
- Дослідники розробляють 10 різних існуючих моделей вакцин для створення вакцин проти COVID-19
- Вакцина повинна бути принаймні на 70% ефективною для знищення COVID-19
- Швидке відстеження вакцини означає обхід запобіжних заходів
Змагання щодо пошуку безпечної та ефективної вакцини проти COVID-19 (коронавірусна хвороба 2019) не має прецедентів у сучасній історії хвороби.Починаючи з пандемії СНІДу, якщо в 1980-ті та 90-ті роки вчені, уряди та бізнес об'єднуються в координованих зусиллях для обміну знаннями та ресурсами, які одного разу можуть призвести до розробки повністю захисної вакцини.
Як і у випадку з пандемією СНІДу, вченим доводиться багато дізнаватися про вірус.
Але є надія. Станом на грудень 2020 року в Північній Америці, Європі та Азії активно працювали не менше 233 кандидатів на вакцини з метою виведення принаймні однієї з них на ринок до 2021 року.
11 грудня Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA) надало дозвіл на екстрене використання вакцини проти COVID-19, розробленої спільно компаніями Pfizer та BioNTech. Це надзвичайне застосування дозволено людям віком від 16 років. Ще один кандидат на вакцину проти COVID-19 від Moderna отримав дозвіл на екстрене використання 18 грудня. Обидві вакцини є новими вакцинами, що передають РНК (мРНК), що містять генетичні вказівки для наших імунних клітин, щоб утворити частину білка, який викликає імунну відповідь на COVID -19.
Чому це важливо
Якими б страшними не здавалися виклики, вакцина залишається найефективнішим способом запобігання глобальним блокуванням та заходам соціального дистанціювання, які визначили ранню пандемію COVID-19.
Цілі та виклики
Графік сам ставить перед собою величезні виклики. З огляду на те, що на розробку вакцин потрібно в середньому 10,71 року від початку доклінічних досліджень до остаточного затвердження регуляторних органів, перед вченими покладено завдання стиснути часову шкалу таким чином, який в значній мірі нечуваний у дослідженнях вакцин.
Щоб вакцина вважалася життєздатною, вона повинна бути безпечною, недорогою, стабільною, легко виготовлятись у виробничих масштабах та легко вводитись якомога більшій кількості з 7,8 мільярдів людей, що проживають на планеті.
У той же час, якщо вакцина має припинити пандемію, вона повинна мати високий рівень ефективності, навіть вищий, ніж вакцини проти грипу. Все, що не вистачає цього, може загальмувати розповсюдження інфекцій, але не зупинити їх.
Лише 6% вакцин, що перебувають у розробці, складають від доклінічних досліджень до випуску на ринок.
Ефективність вакцини
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), для того, щоб вакцина повністю знищила COVID-19, вона повинна бути ефективною на рівні населення не менше 70% та забезпечувати стійкий захист принаймні протягом одного року. На цьому рівні вірус буде менш здатний до мутації, передаючись від людини до людини, і з більшою ймовірністю генерує стадний імунітет (в якому великі верстви населення виробляють імунну стійкість до вірусу).
Ці показники неймовірно амбітні, але не неможливі.
При 60% ефективності ВООЗ стверджує, що спалахи все-таки відбуватимуться і що стадовий імунітет не буде розвиватися досить агресивно, щоб припинити пандемію.
Вакцина проти COVID-19 із 50% ефективністю, хоча і корисна для осіб з високим ризиком, не запобіжить спалахам і не зменшить напругу на передових системах охорони здоров'я у разі спалаху.
Наприклад, ефективність вакцини проти грипу становила менше 45% протягом сезону грипу 2019-2020 рр., За даними Центрів контролю та профілактики захворювань (CDC). Деякі окремі компоненти вакцини були ефективними лише на 37%.
МРНК-вакцини проти COVID-19
18 листопада Pfizer оголосив, що випробування вакцини III фази продемонструвало 95% ефективність проти COVID-19. 30 листопада Moderna оголосило, що це дослідження вакцини III фази показало 94% ефективність проти COVID-19 загалом, а також 100% ефективність проти важких захворювань Для цих випробувань все ще очікує експертної перевірки.
Органи охорони здоров’я можуть затвердити вакцину з неефективною ефективністю, якщо користь (особливо для людей похилого віку та бідних) перевищує ризик.
Вартість
Вакцину не можна вважати життєздатною, якщо вона недоступна.
На відміну від вакцини проти грипу, яку масово виробляють шляхом ін’єкції курячих яєць з вірусом, ні COVID-19, ні будь-який його двоюрідний брат коронавірусу (наприклад, ГРВІ та MERS) не може відтворюватися в яйцях. Тому потрібна ціла нова технологія виробництва, яка відповідає обсягу виробництва щорічної вакцини проти грипу, з якої щороку в США надходить понад 190 мільйонів доз.
Нові генетичні вакцини, включаючи кандидатів на вакцину Pfizer-BioNTech та Moderna, розробляються в пробірках або резервуарах. Їх не потрібно вирощувати в яйцях або клітинах, що економить час і витрати на розвиток. Хоча це перший раз, коли вони будуть масово вироблені, тому повні витрати і багато логістики досі невідомі.
США мають контракти на придбання доз кандидатів на вакцину мРНК у Pfizer-BioNTech та Moderna, але витрати та доступність цих вакцин та інших у багатьох країнах світу досі не визначені.
Уряд США має контракт з Pfizer та BioNTech на початкове замовлення у 100 мільйонів доз на 1,95 мільярда доларів та права на придбання до 500 мільйонів додаткових доз. Ті, хто отримує вакцину, отримують її безкоштовно. Вакцина також отримала дозвіл на екстрене використання у Великобританії, Бахрейні, Саудівській Аравії, Канаді та Мексиці.
Федеральний уряд має контракт на 1,5 мільярда доларів з Moderna на 100 мільйонів доз вакцини та можливість придбати додаткові 400 мільйонів доз (він вже просив додаткові 100 мільйонів). Він також допоміг фінансувати його розробку, уклавши контракт на 955 мільйонів доларів, довівши до загальної суми 2,48 мільярда доларів. Якщо він отримає екстрене дозвіл, його також безкоштовно отримають жителі США.
Поширення
Після розробки вакцин проти COVID-19 наступною проблемою є їх справедливий розподіл, особливо якщо виробничі потужності обмежені. Це вимагає великих епідеміологічних досліджень, щоб визначити, які групи населення мають найбільший ризик захворювання та смерті.
Щоб уникнути цих занепокоєнь, деякі експерти рекомендували спрямовувати фінансування на перевірені моделі вакцин, які, швидше за все, будуть масштабованими, а не експериментальні, що можуть вимагати мільярдів доларів структурних інвестицій до того, як буде розподілено перше розподіл вакцини. виробляється.
Однак великі інвестиції були зроблені на експериментальних, навіть якщо вони створюють проблеми для масового розподілу, включаючи потенційні витрати та вимоги до наднизьких температур для вакцини Pfizer-BioNTech, яка потребує спеціалізованих морозильних камер.
Pfizer і BioNTech проектують глобальне виробництво до 50 мільйонів доз у 2020 році та до 1,3 мільярда доз до кінця 2021 року. Moderna проектує виробництво приблизно 20 мільйонів доз, готових до постачання в США до кінця 2020 р. Та глобальне виробництво від 500 млн. До 1 млрд. Доз у 2021 р.
Етичні дилеми
Швидке відстеження вакцини зводить до мінімуму деякі стримування та противаги, призначені для захисту людей. Це не означає, що зробити це неможливо. Він просто вимагає посиленого нагляду з боку регуляторних контрольних органів, таких як ВООЗ, Національний інститут охорони здоров'я (NIH), Європейське агентство з лікарських засобів (EMA) та Китайська адміністрація з харчових продуктів та лікарських засобів (CFDA), серед іншого, щоб забезпечити безпечне проведення досліджень. і етично.
Навіть з посиленим наглядом регуляторів, змагання за випуск готової до продажу вакцини протягом двох років викликало занепокоєння серед етиків, які стверджують, що ви не можете швидко розробити вакцинуібезпечно.
Наприклад, "викликові дослідження" включають вербування раніше неінфікованих, здорових молодих людей, які піддаються безпосередньому дії COVID-19 після вакцинації вакциною-кандидатом. Якщо вакцина, що викликає захворювання, виявляється безпечною та ефективною при такому низькому ризику наступним кроком буде набір дорослих з підвищеним ризиком на традиційне подвійне сліпе дослідження. Незважаючи на те, що подібні проблеми використовуються при менш смертельних захворюваннях, таких як грип, навмисне піддавання людей COVID-19 є значно ризикованішим.
Оскільки дослідження COVID-19 переходять від доклінічних досліджень до більш масштабних випробувань на людях, подібні дилеми будуть чинити тиск на регуляторні органи, щоб вони вирішили, які ризики на цьому новому кордоні є "прийнятними", а які ні.
З чого почати
Вчені не починають з нуля, розробляючи свої моделі вакцин проти COVID-19 (так звані платформи). Існують не тільки ефективні вакцини на основі споріднених вірусів, але й експериментальні, які продемонстрували частковий захист від коронавірусів, такі як MERS та ГРВІ.
COVID-19 належить до великої групи вірусів, званих РНК-вірусами, до яких належать Ебола, гепатит С, ВІЛ, грип, кір, сказ та безліч інших інфекційних захворювань. Вони далі розбиті на:
- РНК-віруси групи IV: Сюди входять коронавіруси, віруси гепатиту, флавівіруси (пов’язані з жовтою лихоманкою та лихоманкою Західного Нілу), поліовірус та риновіруси (один із декількох вірусів простуди
- Coronaviridae: сімейство вірусів РНК групи IV, що включає чотири штами коронавірусу, пов’язані із застудою, і три, що викликають важкі захворювання дихальних шляхів (MERS, SARS та COVID-19)
Оцінка цих вірусів, хоч і мізерна, може надати дослідникам докази, необхідні для побудови та тестування їх платформ. Навіть якщо платформа виходить з ладу, вона може направити дослідників у бік більш життєздатних.
Навіть серед багатьох РНК-вірусів групи IV, лише перша кількість вакцин (поліомієліт, краснуха, гепатит А, гепатит В) була розроблена з часу першої вакцини проти жовтої лихоманки в 1937 році. На сьогоднішній день вакцин проти коронавірусів не існує. які повністю затверджені та ліцензовані в США.
Моделі розробки вакцин
Змагання щодо пошуку ефективної вакцини проти COVID-19 значною мірою координується ВООЗ та глобальними партнерами, як нещодавно створена Коаліція за інновації щодо готовності до епідемій (CEPI). Роль цих організацій полягає в нагляді за дослідницьким середовищем, щоб ресурси могли бути спрямовані на найбільш перспективних кандидатів.
CEPI окреслив різні платформи, доступні для розвитку COVID-19. Деякі оновлені моделі, засновані на вакцинах проти поліомієліту Salk та Sabin 1950-х та 60-х років. Інші - це вакцини наступного покоління, які покладаються на генну інженерію або нові системи доставки (так звані вектори) для націлювання на дихальні клітини.
білкові вакцини
Кожна із запропонованих платформ має свої переваги та недоліки. Деякі типи вакцин легко виготовляються у виробничих масштабах, але є більш узагальненими у відповіді (і, отже, рідше досягають рівня ефективності, необхідного для припинення пандемії). Інші нові моделі можуть викликати більш сильну реакцію, але мало відомо про те, скільки може коштувати вакцина або чи можна її виробляти в глобальному масштабі.
З 10 вакцинних платформ, описаних CEPI, п'ять ніколи не виробляли життєздатну вакцину у людей. Незважаючи на це, деякі (наприклад, платформа вакцин ДНК) створили ефективні вакцини для тварин.
Процес розробки вакцин
Навіть якщо стадії розробки вакцин стиснуті, процес затвердження вакцин проти COVID-19 залишатиметься більш-менш однаковим. Етапи можна розбити наступним чином:
- Доклінічний етап
- Клінічний розвиток
- Нормативний огляд та затвердження
- Виробництво
- Контроль якості
Доклінічний етап - це період, протягом якого дослідники збирають дані щодо доцільності та безпеки, а також докази попередніх досліджень, щоб представити їх урядовим регуляторам для затвердження випробувань. У США FDA контролює цей процес. Інші країни або регіони мають власні регуляторні органи.
Клінічний розвиток - це етап, на якому проводяться фактичні дослідження у людей. Є чотири фази:
- Фаза I спрямована на пошук найкращої дози з найменшою кількістю побічних ефектів. Вакцина буде перевірена на невеликій групі з менше ніж 100 учасників. Близько 70% вакцин проходять цей початковий етап.
- Фаза II розширює тестування до декількох сотень учасників на основі дози, яка вважається безпечною. Розподіл учасників буде відповідати загальній демографічній групі людей, яким загрожує COVID-19. Приблизно третина кандидатів фази II пройде до фази III.
- Етап III включає тисячі учасників на багатьох сайтах, які випадковим чином відібрані для отримання справжньої вакцини або плацебо. Ці дослідження, як правило, подвійно сліпі, так що ні дослідники, ні учасники не знають, яку вакцину вводять. Це етап, коли більшість вакцин не вдається.
- Етап IV відбувається після затвердження вакцини і продовжується протягом декількох років для оцінки реальної ефективності та безпеки вакцини. Цей етап також відомий як "постмаркетинговий нагляд".
Вакцини проти COVID-19: Будьте в курсі, які вакцини доступні, хто їх може отримати та наскільки вони безпечні.
Терміни
Наскільки це нехитрий процес, за відмовою від вакцини є кілька речей, які можуть додати до процесу місяців або років. Серед них - хронометраж. Хоча кандидата на вакцину в ідеалі слід тестувати під час активного спалаху, може бути важко знати, де і коли це може статися.
Навіть у постраждалих районах, таких як Нью-Йорк та Ухань, Китай, де подальший спалах видається неминучим, службовці охорони здоров'я можуть втрутитися, щоб запобігти захворюванню за допомогою таких заходів, як вимагання від людей самоізоляції знову. Це важливо, щоб люди були здоровими, але можуть продовжувати випробування вакцин протягом усього сезону або року.
Кандидати на вакцину в трубопроводі
Станом на грудень 2020 року 56 кандидатів на вакцину схвалено до клінічних досліджень, тоді як понад 165 перебувають на доклінічній стадії, що очікує на затвердження регулятором.
З платформ, затверджених для тестування, інактивовані вакцини є одними з найбільш поширених. Сюди входять білкові субодиниці, в яких замість цілого вірусу використовуються антигени (компоненти, які найкраще стимулюють імунну систему), а також інактивовані цілісні клітини вакцини, деякі з яких використовують «підсилюючі» агенти, такі як алюміній, для посилення реакції антитіл.
РНК і ДНК-вакцини також добре представлені, як і вектори-вакцини, які використовують дезактивовані віруси застуди для перенесення вакцинних агентів безпосередньо до клітин.
Додаткові платформи включають вірусоподібні частинки, векторизовані вакцини в поєднанні з антигенпрезентаційними клітинами та живу аттенуйовану вакцину, яка використовує ослаблену, живу форму COVID-19 для стимулювання імунної відповіді.
(Об'єднане Королівство)
(Китай)
(Сполучені Штати)
(Сполучені Штати)
(Сполучені Штати)
(Китай)
(Китай)
(Китай)
(Сполучені Штати)
(Китай)
(Сполучені Штати)
-may-dampen-the-antibody-response-to-covid-19-vaccines.jpg)
-is-treated.jpg)
