Obecny stan poszukiwań szczepionki przeciwko COVID-19
Podsumowanie:
- Obecnie opracowywanych jest ponad dwieście szczepionek, z których ponad trzydzieści znajduje się w trakcie badań klinicznych.
- Dziesięć szczepionek jest na ostatnich etapach badań klinicznych (do 30’000 dorosłych uczestników ochotników), gdzie badane jest ich bezpieczeństwo i skuteczność.
- Wykazano, że szczepionki mRNA są bezpieczne, ale uzyskana odporność może być ograniczona.
- Szczepionki z wektorami wirusowymi są najbardziej obiecujące, jeśli chodzi o uzyskanie wysokiego poziomu odporności. Niestety, mogą w rzadkich przypadkach być niebezpieczne w porównaniu z innymi typami szczepionek.
SARS-CoV-2 jest obecnie jednym z najważniejszych problemów światowej społeczności ze względu na zagrożenie dla zdrowia. Należy również wziąć pod uwagę obciążenie ekonomiczne ze względu na długotrwały wpływ COVID-19 na rynki pracy i, w szczególności, sytuację małych i średnich przedsiębiorstw. U większości zakażonych osób może dojść do bezobjawowych infekcji lub łagodnej choroby objawiającej się gorączką, zmęczeniem i kaszlem. Zaobserwować można również trudności w oddychaniu oraz utratę węchu i smaku. W najcięższych przypadkach infekcja może zagrażać życiu lub pozostawić długotrwałe skutki [1]. Współczynnik infekcji rośnie w niespotykanym dotąd tempie, co oznacza, że w najbliższej przyszłości jeszcze więcej osób będzie cierpieć z powodu COVID-19. Wykazano, że szczepionki są praktycznym i finansowo wydajnym rozwiązaniem chroniącym większość ludzi przed patogenami na dłuższą metę. W tym artykule przedstawiamy czołowych kandydatów na szczepionki, aby zapoznać czytelników z podejściem naukowców z całego świata do rozwiązania tego problemu.
Obecnie trwają prace nad ponad dwustoma potencjalnymi szczepionkami. Trzydzieści dziewięć jest obecnie testowanych na ludziach w warunkach badań klinicznych, co opisaliśmy w jednym z naszych poprzednich artykułów (Badania kliniczne). Dziesięciu z nich pomyślnie przeszło do ostatniej, trzeciej fazy badań klinicznych, w której zazwyczaj uczestniczy do 30’000 ochotników w wieku 18–85 lat, z włączeniem kontroli placebo [2]. Z wyjątkiem rosyjskiej szczepionki Sputnik V, każda z wyżej wymienionych szczepionek przebiega zgodnie ze standardowym, choć administracyjnie skróconym procesem [3].
Niektóre z najczęściej omawianych kandydatów na szczepionki to szczepionki na bazie mRNA, w których komórki biorcy są instruowane, aby same wytwarzały niewielką część wirusa w celu trenowania układu odpornościowego (Szczepionki mRNA). Liderami są BNT162 firmy BioNTech/Pfizer i MRNA firmy Moderna, które są obecnie w końcowej fazie testów klinicznych [4, 5]. Technologia jest obiecująca ze względu na brak częstych lub poważnych problemów związanych z bezpieczeństwem uczestników badań klinicznych, oraz potencjalnie szybka produkcja w czasie pandemii. W przeciwieństwie do szczepionek zawierających komórki, mRNA można szybko wytworzyć lub zmienić in vitro dzięki wykorzystaniu niezwykle wydajnych enzymów, takich jak polimeraza RNA [6]. Z drugiej strony, nie do końca wiadomo, czy szczepionki wywołują silną odporność w tkance płucnej, głównym miejscu zakażenia SARS-CoV-2.
Innymi obiecującymi kandydatami na działającą szczepionkę, którzy przeszli do trzeciej fazy testów klinicznych, są tak zwane wektory wirusowe. Takie szczepionki zawierają wirusy modyfikowane genetycznie, np. różne ludzkie lub zwierzęce adenowirusy z charakterystycznymi białkami SARS-CoV-2 na ich powierzchni. Mają tendencję do generowania silniejszej odpowiedzi immunologicznej, w tym w obrębie tkanki płucnej. ChAdOx1 nCoV-19 (lub AZD-1222), opracowany przez Uniwersytet Oksfordzki i AstraZeneca, jest oparty na adenowirusie szympansa i może uzyskać szeroką odpowiedź immunologiczną. Z kolei Ad26-S (Janssen Pharmaceutical), Ad5-nCoV (Cansino Biologics) i Sputnik V (Gameleya Research Institute), które zawierają ludzkie adenowirusy, mogą być mniej skuteczne. Część ludzi mogła już mieć kontakt z wirusami. Zatem najsilniejsza reakcja u biorców będzie skierowana na komponenty ich ludzkich adenowirusów zamiast białek SARS-CoV-2 [8]. Tego typu szczepionki są stosunkowo bezpieczne. Jednakże, na początku września firma AstraZeneca wstrzymała czasowo wszystkie badania nad ChAdOx1 nCoV-19 z powodu nieoczekiwanej choroby z objawami poprzecznego zapalenia rdzenia kręgowego w celu zbadania jej przyczyny [9]. Pokazuje to, że pomimo potencjalnej presji politycznej obawy dotyczące bezpieczeństwa są rozwiązywane zgodnie z protokołem. Z drugiej strony, Sputnik V otrzymał zaskakująco wcześnie zezwolenie na dystrybucję w Rosji – w sierpniu 2020 r., czyli przed zakończeniem wszystkich badań klinicznych [3].
Opracowywane są inne potencjalne szczepionki w postaci inaktywowanych wirusów, które zwykle podaje się z adiuwantami (dodatkową substancją farmakologiczną) w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej. Z tego powodu nie nadają się do dostarczania do płuc i mogą powodować pewne obawy dotyczące bezpieczeństwa [10]. Szczepionki tego typu są opracowywane głównie w Chinach, Indiach i Kazachstanie [2].
Nie jest to wyczerpująca lista potencjalnych szczepionek, a jedynie ogólny zarys ich rozwoju. Więcej informacji można znaleźć w odnośniku 2. Podsumowując, społeczność naukowa, firmy farmaceutyczne i agencje regulacyjne podejmują zdecydowane wysiłki, aby wprowadzić bezpieczne i skuteczne szczepionki przeciwko SARS-CoV-2. W listopadzie 2020 r. na podstawie wyników pośrednich wykazano, że BNT162 firmy BioNTech/Pfizer jest w 90% skuteczny [11]. Szczepionki tego typu mogą być prawdopodobnie stosowane głównie w krajach rozwiniętych ze względu na wymagania dotyczące ich przechowywania [6]. W regionach o niewystarczających mechanizmach dystrybucji preferowane będą prawdopodobnie szczepionki oparte na adenowirusach. W każdym razie uważa się, że szczepionki będą najpierw podawane pracownikom służby zdrowia lub osobom wrażliwym, a później ogółowi populacji. W najbliższej przyszłości zapobiegnie to przeciążeniu szpitali i nadmiernej liczbie zgonów najbardziej podatnej na ciężkie objawy ludności. Miejmy nadzieję, że w dłuższej perspektywie przenoszenie wirusa zostanie przerwane, a ogniska SARS-CoV-2 będą coraz rzadsze.
Bibliografia:
- Azer S.A. COVID19: pathophysiology, diagnosis, complications and investigational therapeutics. New Microbes New Infect 37, (100738) (2020).
- https://www.covid-19vaccinetracker.org/
- Burki K. T.: The Russian vaccine for COVID-19. Lancet 8, (11): e85-e86.
- ClinicalTrials.giv – NCT04470427, A Study to Evaluate Efficacy, Safety, and Immunogenicity of mRNA-1273 Vaccine in Adults Aged 18 Years and Older to Prevent COVID-19.
- https://biontech.de/science/pipeline
- Pardi N., Hogan M.J., Porter F.W., Weissman D. mRNA vaccines – a new era in vaccinology. Nat Rev 17:261-279 (2018).
- Leticia Moreno-Fierros , Ileana García-Silva & Sergio Rosales-Mendoza: Development of SARS-CoV-2 vaccines: should we focus on mucosal immunity?, Expert Opinion on Biological Therapy, 20, (8): 831-836 (2020).
- Zhang S., Huang W., Zhou X., Yhao Q., Wang Q., Jia B.: Seroprevalence of Neutralizing Antibodies to Human Adenoviruses Type-5 and Type-26 and Chimpanzee Adenovirus Type-68 in Healthy Chinese Adults. J. Med. Virol. 85:1077-1084 (2013).
- Mallapaty S., Ledford H.: COVID-vaccine results are on the way – and scientists’ concerns are growing. Nature 586, 16-17 (2020).
- Lingbin Z.: Mucosal adjuvants: Opportunities and challenges, Hum Vaccin Immunother 12, (9): 2456-2458 (2016).
- https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-and-biontech-announce-vaccine-candidate-against