wera Rodsawang / Getty Images
Chei de luat masa
- Un nou vaccin ARN mesager (ARNm) a devenit primul vaccin COVID-19 autorizat pentru utilizare de urgență în Statele Unite
- Cercetătorii lucrează la 10 modele de vaccinuri existente pentru a crea vaccinuri COVID-19
- Un vaccin trebuie să fie cel puțin 70% eficient pentru eradicarea COVID-19
- Urmărirea rapidă a unui vaccin înseamnă ocolirea garanțiilor
Cursa pentru a găsi un vaccin sigur și eficient pentru COVID-19 (boala coronavirus 2019) este fără precedent în istoria medicală modernă. Nu de la pandemia SIDA, dacă anii 1980 și 90 au oameni de știință, guverne și întreprinderi se reunesc într-un efort coordonat de a împărtăși cunoștințe și resurse care pot duce într-o zi la dezvoltarea unui vaccin complet protector.
Ca și în cazul pandemiei SIDA, oamenii de știință trebuie să învețe multe despre virus.
Dar există speranță. În decembrie 2020, au existat nu mai puțin de 233 de candidați la vaccin în dezvoltare activă în America de Nord, Europa și Asia, cu scopul de a aduce cel puțin unul pe piață până în 2021.
La 11 decembrie, Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA) a acordat autorizație de utilizare de urgență pentru un candidat vaccin COVID-19, dezvoltat de Pfizer și BioNTech. Această utilizare de urgență este aprobată pentru persoanele cu vârsta de 16 ani și peste. Un alt candidat vaccin COVID-19 de la Moderna a primit o autorizație de utilizare de urgență pe 18 decembrie. Ambele vaccinuri sunt vaccinuri noi ARN mesager (ARNm) care conțin instrucțiuni genetice pentru celulele noastre imune să facă parte dintr-o proteină care declanșează un răspuns imun la COVID. -19.
De ce asta contează
Oricât de provocatoare ar părea provocările, un vaccin rămâne cel mai eficient mod de a preveni blocajele globale și măsurile de distanțare socială care au definit pandemia COVID-19 timpurie.
Obiective și provocări
Cronologia în sine pune provocări enorme. Având în vedere că vaccinurile durează în medie 10,71 ani pentru a se dezvolta de la începutul cercetării preclinice până la aprobările finale de reglementare, oamenii de știință au sarcina de a comprima cronologia într-un mod care este în mare parte nemaiauzit în cercetarea vaccinurilor.
Pentru ca un vaccin să fie considerat viabil, trebuie să fie sigur, ieftin, stabil, ușor de fabricat la scară de producție și să fie administrat cu ușurință cât mai multor 7,8 miliarde de oameni care trăiesc pe planetă.
În același timp, pentru ca un vaccin să pună capăt pandemiei, va trebui să aibă un nivel ridicat de eficacitate, chiar mai mare decât cel al vaccinului antigripal. Orice altceva în afară de acest lucru poate tempera răspândirea infecțiilor, dar nu le poate opri.
Doar 6% din vaccinurile în curs de dezvoltare fac de la cercetarea preclinică până la lansarea pe piață.
Eficacitatea vaccinului
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), pentru ca un vaccin să elimine complet COVID-19, acesta trebuie să fie nu mai puțin de 70% eficient pe baza populației și să ofere o protecție susținută timp de cel puțin un an. La acest nivel, virusul ar putea fi mai puțin capabil să mute pe măsură ce trece de la persoană la persoană și este mai probabil să genereze imunitate de turmă (în care sectoare mari ale populației dezvoltă rezistență imună la virus).
Aceste repere sunt incredibil de ambițioase, dar nu imposibile.
Cu o eficacitate de 60%, OMS susține că ar mai exista focare și că imunitatea efectivului nu se va construi suficient de agresiv pentru a pune capăt pandemiei.
Un vaccin COVID-19 cu o eficacitate de 50%, deși este benefic pentru persoanele cu risc crescut, nu ar preveni nici focarele, nici nu ar reduce stresul asupra sistemelor de îngrijire a sănătății din prima linie în cazul apariției unui focar.
Eficacitatea vaccinului antigripal, de exemplu, a fost mai mică de 45% în sezonul gripal 2019-2020, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC). Unele dintre componentele individuale ale vaccinului au fost eficiente doar la 37%.
Vaccinuri ARNm pentru COVID-19
Pfizer a anunțat pe 18 noiembrie că studiul său de fază III a vaccinului a demonstrat eficacitatea 95% împotriva COVID-19. Moderna a anunțat pe 30 noiembrie că studiul său de fază III a vaccinului a arătat 94% eficacitate împotriva COVID-19 în general și, de asemenea, 100% eficacitate împotriva bolilor severe Revizuirea inter pares este încă în așteptare pentru aceste procese.
Autoritățile sanitare pot aproba un vaccin cu o eficacitate mai mică decât optimă dacă beneficiile (în special pentru persoanele în vârstă și săraci) depășesc riscurile.
Cost
Un vaccin nu poate fi considerat viabil dacă nu este accesibil.
Spre deosebire de vaccinul antigripal, care este produs în masă prin injectarea de ouă de pui cu virusul, nici COVID-19, nici vreunul dintre veri cu coronavirus (cum ar fi SARS și MERS) nu pot fi reproduse în ouă. Prin urmare, este necesară o nouă tehnologie de producție pentru a se potrivi cu volumul de producție anual al vaccinului antigripal, din care peste 190 de milioane de doze sunt furnizate în SUA în fiecare an.
Noi vaccinuri genetice, inclusiv candidații la vaccinul Pfizer-BioNTech și Moderna, sunt dezvoltate în eprubete sau rezervoare. Nu trebuie să fie cultivate în ouă sau celule, ceea ce economisește timp și costuri în dezvoltare. Deși, aceasta este prima dată când ar fi produse în masă, astfel încât costurile complete și multe logistici sunt încă necunoscute.
SUA are contracte pentru achiziționarea de doze de vaccin mRNA candidați de la Pfizer-BioNTech și Moderna, dar costurile și accesibilitatea acestor vaccinuri și a altora în multe țări din întreaga lume sunt încă nedeterminate.
Guvernul SUA are un contract cu Pfizer și BioNTech pentru o comandă inițială de 100 de milioane de doze pentru 1,95 miliarde de dolari și drepturile de a achiziționa până la 500 de milioane de doze suplimentare. Cei care primesc vaccinul îl primesc gratuit. Vaccinul a primit, de asemenea, autorizație de utilizare de urgență în Marea Britanie, Bahrain, Arabia Saudită, Canada și Mexic.
Guvernul federal are un contract de 1,5 miliarde de dolari cu Moderna pentru 100 de milioane de doze de vaccin și opțiunea de a achiziționa încă 400 de milioane de doze (a solicitat deja încă 100 de milioane). De asemenea, a contribuit la finanțarea dezvoltării sale cu un contract de 955 milioane de dolari, aducând totalul inițial la 2,48 miliarde de dolari. Dacă primește autorizație de urgență, va fi acordat și oamenilor din SUA gratuit.
Distribuție
După dezvoltarea vaccinurilor COVID-19, următoarea provocare este distribuirea lor echitabilă, mai ales dacă capacitatea de producție este limitată. Acest lucru necesită ample cercetări epidemiologice pentru a determina care populații prezintă cel mai mare risc de îmbolnăvire și deces.
Pentru a evita aceste preocupări, unii experți au recomandat ca finanțarea să fie direcționată către modele de vaccinuri încercate și adevărate, care sunt mai susceptibile de a fi scalabile, mai degrabă decât cele experimentale, care ar putea necesita investiții structurale de miliarde de dolari înainte ca prima alocare a vaccinului să fie chiar produs.
Au fost făcute investiții majore pe cele experimentale, chiar dacă acestea reprezintă provocări pentru distribuția în masă, inclusiv costuri potențiale și cerințe de temperatură ultra-rece pentru vaccinul Pfizer-BioNTech care necesită congelatoare specializate.
Pfizer și BioNTech proiectează o producție globală de până la 50 de milioane de doze în 2020 și până la 1,3 miliarde de doze până la sfârșitul anului 2021. Moderna proiectează o producție de aproximativ 20 de milioane de doze gata de livrare în SUA până la sfârșitul anului 2020 și o producție globală de 500 până la 1 miliard de doze în 2021.
Dileme etice
Urmărirea rapidă a unui vaccin minimizează unele verificări și echilibre concepute pentru a menține oamenii în siguranță. Acest lucru nu înseamnă că a face acest lucru este imposibil. Pur și simplu solicită o supraveghere mai mare de la câinii de supraveghere de reglementare, cum ar fi OMS, Institutele Naționale de Sănătate (NIH), Agenția Europeană pentru Medicamente (EMA) și Administrația Chineză pentru Alimente și Medicamente (CFDA), printre altele, pentru a se asigura că cercetarea se desfășoară în condiții de siguranță. și etic.
Chiar și cu o supraveghere reglementară mai mare, cursa pentru a produce un vaccin pregătit pentru piață în termen de doi ani a ridicat îngrijorări în rândul eticienilor care susțin că nu puteți dezvolta un vaccin rapidșiîn condiții de siguranță.
„Studiile provocare”, de exemplu, implică recrutarea adulților tineri sănătoși și neinfectați anterior, care sunt expuși direct la COVID-19 după ce au fost vaccinați cu vaccinul candidat. Dacă un vaccin provocator se dovedește sigur și eficient în acest risc redus grup, următorul pas ar fi recrutarea adulților cu risc mai mare într-un studiu tradițional dublu-orb. În timp ce provocări de acest gen sunt utilizate cu boli mai puțin mortale, cum ar fi gripa, expunerea deliberată a persoanelor la COVID-19 este considerabil mai riscantă.
Pe măsură ce cercetarea COVID-19 trece de la studii preclinice la studii umane mai mari, astfel de dileme vor pune presiuni asupra autorităților de reglementare pentru a decide care sunt riscurile din această nouă frontieră și care nu.
Unde să încep
Oamenii de știință nu încep de la zero atunci când își dezvoltă modelele de vaccin COVID-19 (numite platforme). Nu există doar vaccinuri eficiente bazate pe viruși înrudiți, ci și experimentale care au demonstrat protecție parțială împotriva coronavirusurilor precum MERS și SARS.
COVID-19 aparține unui grup mare de viruși numiți viruși ARN care includ Ebola, hepatita C, HIV, gripa, rujeola, rabia și o serie de alte boli infecțioase. Acestea sunt împărțite în continuare în:
- Viruși ARN din grupa IV: Acestea includ coronavirusurile, virusurile hepatitei, flavivirusurile (asociate cu febra galbenă și febra Nilului de Vest), poliovirusul și rinovirusurile (unul dintre mai mulți virusuri comune de răceală
- Coronaviridae: o familie de viruși ARN din grupa IV care includ patru tulpini de coronavirus legate de răceala obișnuită și trei care cauzează boli respiratorii severe (MERS, SARS și COVID-19)
Perspectiva acestor viruși, oricât de puțină, poate oferi cercetătorilor dovezile necesare pentru a-și construi și testa platformele. Chiar dacă o platformă eșuează, ea poate îndrepta cercetătorii în direcția celor mai viabile.
Chiar și printre numeroasele virusuri ARN din grupa IV, doar o mână de vaccinuri (poliomielită, rubeolă, hepatită A, hepatită B) au fost dezvoltate de la primul vaccin împotriva febrei galbene din 1937. Până în prezent, nu există vaccinuri pentru coronavirusuri care sunt complet aprobate și autorizate în Statele Unite.
Modele pentru dezvoltarea vaccinului
Cursa pentru a găsi un vaccin COVID-19 eficient este coordonată în mare parte de OMS și de partenerii mondiali, cum ar fi Coaliția recent formată pentru inovațiile pentru pregătirea epidemică (CEPI). Rolul acestor organizații este de a supraveghea peisajul de cercetare, astfel încât resursele să poată fi direcționate către cei mai promițători candidați.
CEPI a prezentat diversele platforme disponibile pe care COVID-19 le poate construi. Unele sunt modele actualizate bazate pe vaccinurile Salk și Sabin împotriva poliomielitei din anii 1950 și 60. Altele sunt vaccinuri de generația următoare care se bazează pe ingineria genetică sau sisteme noi de livrare (numite vectori) pentru a viza celulele respiratorii.
vaccinuri cu proteine
Există beneficii și dezavantaje pentru fiecare dintre platformele propuse. Unele dintre tipurile de vaccin sunt ușor fabricate la scară de producție, dar sunt mai generalizate în răspunsul lor (și, prin urmare, sunt mai puțin susceptibile de a atinge ratele de eficacitate necesare pentru a pune capăt pandemiei). Alte modele mai noi pot genera un răspuns mai puternic, dar se știe puțin despre costul vaccinului sau dacă poate fi produs la scară globală.
Dintre cele 10 platforme de vaccinare prezentate de CEPI, cinci nu au produs niciodată un vaccin viabil la om. Chiar și așa, unele (cum ar fi platforma de vaccin ADN) au creat vaccinuri eficiente pentru animale.
Procesul de dezvoltare a vaccinului
Chiar dacă etapele de dezvoltare a vaccinului sunt comprimate, procesul prin care vaccinurile COVID-19 sunt aprobate va rămâne mai mult sau mai puțin același. Etapele pot fi defalcate după cum urmează:
- Etapa preclinică
- Dezvoltare clinică
- Revizuirea și aprobarea reglementărilor
- de fabricație
- Control de calitate
Etapa preclinică este perioada în care cercetătorii compilează date de fezabilitate și siguranță, împreună cu dovezi din studii anterioare, pentru a le prezenta autorităților de reglementare guvernamentale pentru aprobarea testării. În Statele Unite, FDA supraveghează acest proces. Alte țări sau regiuni au propriile organisme de reglementare.
Dezvoltarea clinică este etapa în care se efectuează cercetări efective la oameni. Există patru faze:
- Faza I își propune să găsească cea mai bună doză cu cele mai puține efecte secundare. Vaccinul va fi testat într-un grup mic de mai puțin de 100 de participanți. Aproximativ 70% din vaccinuri trec de această etapă inițială.
- Faza II extinde testarea la câteva sute de participanți pe baza dozei considerate sigure. Defalcarea participanților se va potrivi cu demografia generală a persoanelor cu risc de COVID-19. Aproximativ un al treilea candidat la faza II va ajunge la faza III.
- Faza a III-a implică mii de participanți în mai multe site-uri, care sunt selectați aleatoriu pentru a obține vaccinul real sau un placebo. Aceste studii sunt de obicei dublu-orb, astfel încât nici cercetătorii, nici participanții nu știu ce vaccin este administrat. Aceasta este etapa în care majoritatea vaccinurilor eșuează.
- Faza IV are loc după ce vaccinul a fost aprobat și continuă timp de câțiva ani pentru a evalua eficacitatea și siguranța lumii reale a vaccinului. Această fază este cunoscută și sub denumirea de „supraveghere post-introducere pe piață”.
Vaccinuri COVID-19: Fiți la curent cu ce vaccinuri sunt disponibile, cine le poate obține și cât de sigure sunt.
Sincronizare
Pe cât de simplu este procesul, există mai multe lucruri dincolo de eșecul vaccinului care pot adăuga luni sau ani procesului. Printre acestea se numără sincronizarea. Deși un candidat la vaccin ar trebui în mod ideal să fie testat în timpul unui focar activ, poate fi dificil să știi unde sau când s-ar putea să apară.
Chiar și în zonele puternic afectate, cum ar fi New York City și Wuhan, China, unde un nou focar pare iminent, oficialii din domeniul sănătății publice pot interveni pentru a preveni bolile, prin măsuri precum obligarea oamenilor să se autoizoleze din nou. Acest lucru este important pentru a menține oamenii sănătoși, dar poate extinde studiile de vaccinare pe tot parcursul unui sezon sau an.
Candidați la vaccin în conductă
Începând din decembrie 2020, 56 de candidați la vaccin sunt aprobați pentru cercetare clinică, în timp ce peste 165 se află în stadiile preclinice în așteptarea aprobării de reglementare.
Dintre platformele aprobate pentru testare, vaccinurile inactivate sunt printre cele mai frecvente. Aceasta include subunități proteice, care utilizează antigene (componente care stimulează cel mai bine sistemul imunitar) în locul întregului virus și vaccinuri inactivate cu celule întregi, dintre care unele folosesc agenți „stimulatori” precum aluminiul pentru a crește răspunsul anticorpilor.
Vaccinurile cu ARN și ADN sunt, de asemenea, bine reprezentate, la fel ca și vaccinurile vectorizate care utilizează viruși reci dezactivați pentru a transporta agenții de vaccin direct în celule.
Platforme suplimentare includ particule asemănătoare virusurilor, vaccinuri vectorizate combinate cu celule care prezintă antigen și un vaccin viu atenuat care utilizează o formă vie slăbită de COVID-19 pentru a stimula un răspuns imun.
(Regatul Unit)
(China)
(Statele Unite)
(Statele Unite)
(Statele Unite)
(China)
(China)
(China)
(Statele Unite)
(China)
(Statele Unite)