wera Rodsawang / Getty Images
Vigtigste takeaways
- En ny messenger RNA (mRNA) vaccine blev den første COVID-19 vaccine godkendt til nødbrug i USA
- Forskere arbejder på 10 forskellige eksisterende vaccinemodeller for at skabe COVID-19 vacciner
- En vaccine skal være mindst 70% effektiv for at udrydde COVID-19
- Hurtig sporing af en vaccine betyder at omgå sikkerhedsforanstaltninger
Løbet om at finde en sikker og effektiv vaccine mod COVID-19 (coronavirus sygdom 2019) er uden præcedens i moderne medicinsk historie. Ikke siden AIDS-pandemien, hvis 1980'erne og 90'erne har forskere, regeringer og virksomheder samlet i en koordineret indsats for at dele viden og ressourcer, der en dag kan føre til udvikling af en fuldt beskyttende vaccine.
Som med AIDS-pandemien er der meget, som forskere skal lære om virussen.
Men der er håb. Fra december 2020 var der ikke mindre end 233 vaccinkandidater i aktiv udvikling i Nordamerika, Europa og Asien med det formål at bringe mindst en fuldt ud på markedet inden 2021.
Den 11. december udstedte Food and Drug Administration (FDA) tilladelse til nødbrug til en COVID-19-vaccinekandidat, der var udviklet af Pfizer og BioNTech, og som er godkendt til personer i alderen 16 og derover. En anden COVID-19-vaccinkandidat fra Moderna blev godkendt til nødbrug den 18. december. Begge vacciner er nye messenger RNA (mRNA) vacciner, der bærer genetiske instruktioner til vores immunceller for at udgøre en del af et protein, der udløser et immunrespons over for COVID -19.
Hvorfor dette betyder noget?
Så skræmmende som udfordringerne kan synes, er en vaccine stadig den mest effektive måde at forhindre de globale lockdowns og sociale distanceringsforanstaltninger, der definerede den tidlige COVID-19-pandemi.
Mål og udfordringer
Selve tidslinjen udgør enorme udfordringer. I betragtning af at det i gennemsnit tager 10,71 år at udvikle vacciner fra begyndelsen af præklinisk forskning til de endelige lovgivningsmæssige godkendelser, har forskere til opgave at komprimere tidslinjen på en måde, der stort set ikke er kendt i vaccineforskning.
For at en vaccine kan betragtes som levedygtig, skal den være sikker, billig, stabil, let fremstillet i produktionsskala og let administreret til så mange af de 7,8 milliarder mennesker, der bor på planeten som muligt.
På samme tid, hvis en vaccine skal afslutte pandemien, skal den have et højt niveau af effektivitet, endda højere end influenzavaccinens. Alt der er mindre end dette kan dæmpe spredningen af infektioner, men ikke stoppe dem.
Kun 6% af vaccinerne under udvikling er fra præklinisk forskning til frigivelse af markedet.
Vaccineeffektivitet
Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) skal en vaccine til at udrydde COVID-19 fuldstændigt, være mindst 70% effektiv på befolkningsbasis og yde vedvarende beskyttelse i mindst et år. På dette niveau ville virussen være mindre i stand til at mutere, da den passerer fra person til person og mere sandsynligt at generere flokkeimmunitet (hvor store sektorer af befolkningen udvikler immunresistens over for virussen).
Disse benchmarks er utroligt ambitiøse, men ikke umulige.
Ved 60% effektivitet hævder WHO, at der stadig vil forekomme udbrud, og at besætningsimmunitet ikke vil opbygge aggressivt nok til at afslutte pandemien.
En COVID-19-vaccine med 50% effektivitet, skønt den er gavnlig for personer med høj risiko, vil hverken forhindre udbrud eller reducere stress på frontlinjes sundhedssystemer, hvis et udbrud skulle forekomme.
Effekten af influenzavaccinen var for eksempel mindre end 45% i løbet af influenzasæsonen 2019-2020 ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Nogle af de enkelte vaccinekomponenter var kun 37% effektive.
mRNA-vacciner til COVID-19
Pfizer meddelte den 18. november, at dets vaccine fase III-forsøg viste 95% effektivitet mod COVID-19. Moderna meddelte den 30. november, at det var vaccine fase III-forsøg viste 94% effektivitet over for COVID-19 generelt og også 100% effektivitet mod svær sygdom Der er stadig afventet peer review for disse forsøg.
Sundhedsmyndigheder kan godkende en vaccine med mindre end optimal effektivitet, hvis fordelene (især for ældre og fattige) opvejer risiciene.
Koste
En vaccine kan ikke betragtes som levedygtig, hvis den ikke er overkommelig.
I modsætning til influenzavaccinen, som masseproduceres ved at injicere kyllingæg med virussen, kan hverken COVID-19 eller nogen af dets coronavirusfætre (som SARS og MERS) reproduceres i æg. Derfor er der brug for en helt ny produktionsteknologi til at matche produktionsvolumenet på den årlige influenzavaccine, hvoraf der leveres over 190 millioner doser i USA hvert år.
Nye genetiske vacciner, herunder Pfizer-BioNTech- og Moderna-vaccinkandidaterne, udvikles i reagensglas eller tanke. De behøver ikke dyrkes i æg eller celler, hvilket sparer tid og omkostninger i udviklingen. Selvom det er første gang, de bliver masseproduceret, så fulde omkostninger og mange logistikker er stadig ukendte.
USA har kontrakter om at købe doser af mRNA-vaccinkandidater fra Pfizer-BioNTech og Moderna, men omkostningerne og tilgængeligheden af disse vacciner og andre i mange lande overalt i verden er stadig ikke bestemt.
Den amerikanske regering har en kontrakt med Pfizer og BioNTech om en indledende ordre på 100 millioner doser til 1,95 milliarder dollars og rettighederne til at erhverve op til 500 millioner yderligere doser. De, der modtager vaccinen, får den gratis. Vaccinen har også fået tilladelse til nødbrug i Storbritannien, Bahrain, Saudi-Arabien, Canada og Mexico.
Den føderale regering har en kontrakt på 1,5 milliarder dollars med Moderna om 100 millioner doser af vaccinen og muligheden for at erhverve yderligere 400 millioner doser (Den har allerede anmodet om yderligere 100 millioner). Det hjalp også med at finansiere sin udvikling med en kontrakt på $ 955 millioner, hvilket bragte det oprindelige beløb til $ 2,48 milliarder dollars. Hvis det modtager nødtilladelse, vil det også blive givet til folk i USA gratis.
Fordeling
Når COVID-19-vacciner er udviklet, er den næste udfordring at distribuere dem retfærdigt, især hvis produktionskapaciteten er begrænset. Dette kræver omfattende epidemiologisk forskning for at bestemme, hvilke populationer der har størst risiko for sygdom og død.
For at undgå disse bekymringer anbefalede nogle eksperter, at finansieringen rettes til afprøvede vaccinemodeller, der er mere tilbøjelige til at være skalerbare snarere end eksperimentelle, der kan kræve milliarder af dollars i strukturelle investeringer, før den første tildeling af vaccine er lige produceret.
Der blev foretaget store investeringer i eksperimentelle, selvom de udgør udfordringer for massedistribution, herunder potentielle omkostninger og ultrakold temperaturkrav til Pfizer-BioNTech-vaccinen, der har brug for specialiserede frysere.
Pfizer og BioNTech projekterer en global produktion på op til 50 millioner doser i 2020 og op til 1,3 milliarder doser ved udgangen af 2021. Moderna projekterer en produktion på ca. 20 millioner doser klar til levering i USA inden udgangen af 2020 og en global produktion på 500 til 1 milliard doser i 2021.
Etiske dilemmaer
Hurtig sporing af en vaccine minimerer nogle af de kontroller, der er designet til at holde mennesker trygge. Dette betyder ikke, at det er umuligt at gøre det. Det kræver simpelthen større tilsyn fra regulerende vagthunde som blandt andet WHO, National Institutes of Health (NIH), Det Europæiske Lægemiddelagentur (EMA) og den kinesiske fødevare- og lægemiddeladministration (CFDA) for at sikre, at forskningen udføres sikkert og etisk.
Selv med større tilsyn med lovgivningen har løbet om at producere en markedsklar vaccine inden for to år rejst bekymring blandt etikister, der hævder, at du ikke kan udvikle en vaccine hurtigtogsikkert.
"Udfordringsundersøgelser" involverer for eksempel rekruttering af tidligere uinficerede, raske, unge voksne, der er direkte udsat for COVID-19 efter at have gennemgået vaccination med kandidatvaccinen. Hvis en udfordringsvaccine viser sig at være sikker og effektiv i denne lavrisiko gruppe ville det næste skridt være at rekruttere voksne med større risiko i et traditionelt dobbeltblindet forsøg. Mens udfordringer som dette bruges med mindre dødelige sygdomme som influenza, er det betydeligt mere risikabelt at udsætte folk for COVID-19 med vilje.
Da COVID-19-forskningen bevæger sig fra prækliniske studier til større menneskelige forsøg, vil dilemmaer som disse lægge pres på tilsynsmyndighederne for at beslutte, hvilke risici i denne nye grænse der er "acceptable", og hvilke der ikke er.
Hvor skal man starte?
Forskere starter ikke fra bunden, når de udvikler deres COVID-19 vaccinemodeller (kaldet platforme). Der er ikke kun effektive vacciner baseret på relaterede vira, men eksperimentelle, der har vist delvis beskyttelse mod coronavirus som MERS og SARS.
COVID-19 tilhører en stor gruppe af vira kaldet RNA-vira, der inkluderer Ebola, hepatitis C, HIV, influenza, mæslinger, rabies og en række andre smitsomme sygdomme. Disse er yderligere opdelt i:
- Gruppe IV RNA-vira: Disse inkluderer coronavirus, hepatitisvirus, flavivirus (forbundet med gul feber og West Nile feber), poliovirus og rhinovirus (en af flere almindelige forkølelsesvira
- Coronaviridae: En familie af gruppe IV RNA-vira, der inkluderer fire coronavirusstammer forbundet med forkølelse og tre, der forårsager svær luftvejssygdom (MERS, SARS og COVID-19)
Indsigt fra disse vira, uanset hvor ringe det er, kan give forskere de nødvendige beviser til at opbygge og teste deres platforme. Selvom en platform mislykkes, kan den pege forskere i retning af mere levedygtige.
Selv blandt de mange gruppe IV RNA-vira er der kun udviklet en håndfuld vacciner (polio, røde hunde, hepatitis A, hepatitis B) siden den første vaccine mod gul feber i 1937. Indtil videre er der ingen vacciner mod coronavirus der er fuldt godkendt og licenseret i USA.
Modeller til vaccineudvikling
Løbet om at finde en effektiv COVID-19-vaccine koordineres for en stor del af WHO og globale partnere som den nyligt dannede koalition for epidemiske beredskabsinnovationer (CEPI). Disse organisationers rolle er at føre tilsyn med forskningslandskabet, så ressourcerne kan rettes til de mest lovende kandidater.
CEPI skitserede de forskellige platforme, som COVID-19 kunne bygges på. Nogle er opdaterede modeller baseret på Salk- og Sabin-poliovaccinerne i 1950'erne og 60'erne. Andre er næste generations vacciner, der er afhængige af genteknologi eller nye leveringssystemer (kaldet vektorer) for at målrette mod respiratoriske celler.
proteinvacciner
Der er fordele og ulemper ved hver af de foreslåede platforme. Nogle af vaccinetyperne fremstilles let i produktionsskala, men er mere generaliserede i deres respons (og derfor mindre tilbøjelige til at nå de effektivitetsgrader, der er nødvendige for at afslutte pandemien). Andre nyere modeller kan fremkalde en stærkere respons, men der vides ikke meget om, hvad vaccinen kan koste, eller om den kan produceres på global skala.
Af de 10 vaccineplatforme, der er skitseret af CEPI, har fem aldrig produceret en levedygtig vaccine hos mennesker. Alligevel har nogle (som DNA-vaccineplatformen) skabt effektive vacciner til dyr.
Vaccineudviklingsproces
Selvom trinene i vaccineudviklingen er komprimeret, forbliver processen, hvorved COVID-19-vacciner godkendes, stort set den samme. Stadierne kan opdeles som følger:
- Præklinisk stadium
- Klinisk udvikling
- Regulativ gennemgang og godkendelse
- Fremstilling
- Kvalitetskontrol
Det prækliniske stadium er den periode, hvor forskere udarbejder gennemførligheds- og sikkerhedsdata sammen med bevis fra tidligere undersøgelser for at forelægge de statslige tilsynsmyndigheder til testgodkendelse. I USA overvåger FDA denne proces. Andre lande eller regioner har deres egne reguleringsorganer.
Klinisk udvikling er det stadium, hvor faktisk forskning udføres på mennesker. Der er fire faser:
- Fase I sigter mod at finde den bedste dosis med færrest bivirkninger. Vaccinen testes i en lille gruppe på færre end 100 deltagere. Cirka 70% af vaccinerne kommer forbi denne indledende fase.
- Fase II udvider testningen til flere hundrede deltagere baseret på den dosis, der betragtes som sikker. Fordelingen af deltagerne vil matche den generelle demografi for mennesker, der er i fare for COVID-19. Omkring en tredjedel en fase II-kandidater vil nå det til fase III.
- Fase III involverer tusindvis af deltagere på flere steder, der tilfældigt er valgt til enten at få den rigtige vaccine eller placebo. Disse undersøgelser er typisk dobbeltblindede, så hverken forskere eller deltagere ved, hvilken vaccine der administreres. Dette er det stadium, hvor de fleste vacciner fejler.
- Fase IV finder sted, efter at vaccinen er godkendt og fortsætter i flere år med at evaluere vaccinens virkelige virkning og sikkerhed. Denne fase kaldes også "overvågning efter markedsføring".
COVID-19 Vacciner: Hold dig opdateret om, hvilke vacciner der er tilgængelige, hvem der kan få dem, og hvor sikre de er.
Timing
Så ligetil som processen er, er der flere ting ud over vaccinesvigt, der kan tilføje måneder eller år til processen. Blandt dem er timing. Selvom en vaccinkandidat ideelt set skal testes under et aktivt udbrud, kan det være svært at vide, hvor eller hvornår man kan forekomme.
Selv i hårdt rammede områder som New York City og Wuhan, Kina, hvor yderligere udbrud synes overhængende, kan folkesundhedsembedsmænd gribe ind for at forhindre sygdom med foranstaltninger som at kræve, at folk igen isolerer sig. Dette er vigtigt for at holde mennesker raske, men kan udvide vaccineforsøg over en hel sæson eller et år.
Vaccinekandidater i rørledningen
Fra december 2020 godkendes 56 vaccinkandidater til klinisk forskning, mens over 165 er i de prækliniske faser, indtil de godkendes af lovgivningen.
Af de platforme, der er godkendt til test, er inaktiverede vacciner blandt de mest almindelige. Dette inkluderer proteinunderenheder, der bruger antigener (komponenter, der bedst stimulerer immunsystemet) i stedet for hele virussen, og helcelleinaktiverede vacciner, hvoraf nogle bruger "boostende" midler som aluminium for at øge antistofresponset.
RNA- og DNA-vacciner er også godt repræsenteret, ligesom vektoriserede vacciner, der bruger deaktiverede forkølelsesvira til at bære vaccinestoffer direkte til celler.
Yderligere platforme inkluderer viruslignende partikler, vektoriserede vacciner kombineret med antigenpræsenterende celler og en levende svækket vaccine, der bruger en svækket, levende form af COVID-19 til at stimulere et immunrespons.
(Det Forenede Kongerige)
(Kina)
(Forenede Stater)
(Forenede Stater)
(Forenede Stater)
(Kina)
(Kina)
(Kina)
(Forenede Stater)
(Kina)
(Forenede Stater)
.jpg)
