Q & A: Что потребуется для производства вакцины COVID-19

mask
Кредит: CC0 Public Domain

Эксперт по иммунологии и инфекционным заболеваниям Джоэл Эрнст, доктор медицинских наук, рассматривает ключевые вопросы о том, как работает разработка вакцин и почему вакцины особенно важны в случае COVID-19.

Почему вакцины COVID-19 так нужны?

Во-первых, это заболевание в высокой степени передается. Он передается дыхательным путем, поэтому люди легко распространяют его в людных местах. Очевидно, это выводит из строя и смертельно. Наконец, эффективные вакцины являются наиболее экономичным средством борьбы с заразными инфекционными заболеваниями.

Еще одна причина, по которой вакцины играют особую роль, заключается в том, что это заболевание может передаваться бессимптомным и предсимптомным людям. Другими словами, кому-то не нужно лихорадить или кашлять, чтобы заразить окружающих людей.

Без вакцины и без широкого иммунитета среди населения COVID-19 вполне может стать эндемической инфекцией. Это означает, что он остается стабильным в популяции, как ветряная оспа, и в отличие от других патогенных микроорганизмов, которые вызывают вспышки, а затем отступают, таких как Эбола или Зика.

Наконец, как мы видим, воздействие COVID-19 на экономику и человека огромно.

Если достаточное количество людей заразится вирусом и выздоровеет, достигнем ли мы так называемого стадного иммунитета?

Это довольно маловероятно. Было бы много жизней, потерянных, прежде чем мы добились бы процента людей с иммунитетом в популяции, достаточных для предотвращения передачи от сообщества. В так называемом стадном иммунитете, если большая часть (от 70 до 95 процентов) населения имеет иммунитет, то человек с этой болезнью вряд ли станет причиной вспышки. Чтобы достичь такого уровня иммунитета к COVID-19 в сообществе через естественную инфекцию, это означало бы, что почти все в сообществе должны были бы быть инфицированы, и с уровнем смертности 1% для COVID-19 это недопустимо.

Что мы знаем об иммунитете до сих пор?

Часть того, что мы знаем — или то, что мы думаем, мы знаем — получена из опыта с SARS, который является наиболее тесно связанным коронавирусом с SARS-CoV-2, вирусом, который вызывает COVID-19.

Вероятно, было бы безопасно экстраполировать несколько вещей из SARS.

Во-первых, защитный иммунитет, возникающий в результате инфекции, может быть временным. У людей, которые были заражены первым коронавирусом SARS, их защитный иммунитет начал снижаться между одним и двумя годами постинфекции, о чем свидетельствует повторная проверка уровня их антител. В отличие от таких болезней, как корь или оспа, где инфекция обеспечивает пожизненный защитный иммунитет, коронавирусные инфекции могут не обеспечивать длительный иммунитет.

Второе, что, как нам кажется, мы знаем, это то, что нейтрализующие антитела могут способствовать защите.

Что такое нейтрализующие антитела? Можете ли вы рассказать больше об антителах в целом?

Когда мы заражаемся, наша иммунная система реагирует на борьбу, то есть нейтрализует этот специфический вирус или бактерии. Эти ответы обычно защищают нас от будущих инфекций от того же самого возбудителя, если только возбудитель не мутирует, чтобы избежать распознавания этими иммунными ответами.

Одним из иммунных ответов, которые могут обеспечить защиту, является выработка антител, белков, которые распознают инфекционный патоген, с целью устранения инфекции. Антитела, как правило, легко измерить, но наличие антител не гарантирует защиту. Это потому, что у нас есть обычные тесты, которые не измеряют количество или качество антител.

Под качеством я подразумеваю, что некоторые антитела связываются с патогеном, но они не способствуют защите. Они могут быть там, они могут быть обнаружены, но у них нет действий, необходимых для уничтожения патогена. Например, люди, инфицированные ВИЧ, генерируют антитела к белкам ВИЧ, но ВИЧ-инфекция все еще сохраняется.

В крайнем случае, некоторые антитела могут быть вредными. Например, в случае другого вирусного заболевания, денге, которое передается комарами, люди могут иметь антитела, которые делают инфекцию более тяжелой и симптомы более критическими.

Что все это значит: нужны правильные антитела. Это цель вакцинации — придать иммунитет, который превосходит то, что дает сама инфекция.

Как вакцина это делает?

В настоящее время разрабатывается несколько подходов к разработке вакцины против COVID-19. Некоторые основаны на инактивации вируса, по существу делая его неинфекционным, сохраняя при этом его способность вызывать иммунный ответ; другие подходы модифицируют вирус так, чтобы он мог расти, но не вызывать тяжелые заболевания. Другой альтернативой является использование очищенного патогенного белка для стимуляции иммунной системы, чтобы вызвать иммунные реакции, которые блокируют заболевание — подход, который был успешным с вакцинами против столбняка, дифтерии и гепатита В.

Наконец, некоторые подходы используют более продвинутые методы. Они работают на генетическом уровне, встраивая инструкции в ДНК или РНК, или используют доброкачественные вирусы, называемые вирусными векторами, для доставки антигена — белка-патогена, который вызывает защитный иммунный ответ, — непосредственно в клетки нашей иммунной системы.

Какие другие соображения связаны с разработкой вакцины?

Цели разработки вакцины, прежде всего, безопасность, и, во-вторых, чтобы вызвать вид иммунного ответа, который необходим для предотвращения инфекции и заболевания, вызванного конкретным патогеном; Различные патогены могут требовать различных механизмов для обеспечения защитного иммунитета.

И особенно в условиях пандемии, быстрое, крупномасштабное производство абсолютно необходимо. Нам нужны миллиарды доз любой вакцины против COVID-19. По той же причине нам нужно, чтобы они были экономными в глобальном масштабе.

Другая цель, особенно в случае COVID-19, — вакцина, которая блокирует инфекцию, когда вирус попадает в организм. Поскольку мы знаем, что SARS-CoV-2 обычно поступает через дыхательные пути, через рот или нос, мы хотим, чтобы иммунитет действовал прямо на портале проникновения, а не только в кровотоке.

Вакцины должны генерировать долговременную иммунологическую память. В идеале, вакцины будут вызывать иммунные реакции, которые распознают вирусные мишени, которые не могут мутировать, чтобы убежать, как вирус гриппа, что заставляет нас модифицировать вакцину против гриппа каждый год.

Наконец, вакцины должны быть достаточно стабильными для распространения в клиниках по всему миру. Другими словами, вакцина, требующая охлаждения, не сможет охватить всех.

Какая деятельность по разработке вакцины ведется сейчас?

В мире существует не менее 90 групп, работающих над разработкой вакцин против COVID-19. Примерно 20 из них работают над вакцинами на основе ДНК или РНК, около 25 групп работают над вакцинами против вирусных векторов, а многочисленные группы работают над вакцинами на основе белков. Меньшее число групп работают над вирусоподобными белковыми частицами, которые немного сложнее и дороже в производстве. Здесь, в UCSF, есть много экспертов в области иммунологии и вирусологии, которые работают над тем, чтобы новые вакцины против COVID-19 обладали наиболее важными свойствами.

Что будет после обнаружения и разработки?

Следующий этап — изучение человека. Они решают вопрос: безопасна ли новая вакцина? Можете ли вы дать его людям, не вызывая чрезмерной токсичности? Следующий вопрос: стимулирует ли вакцина иммунные реакции у людей? Затем, защищает ли вакцина человека от болезней в так называемом исследовании эффективности? Наконец, защищает ли вакцина человека в реальном мире? Это называется «эффективность вакцины». Разница между эффективностью и эффективностью заключается в том, что в исследованиях эффективности условия и субъекты выбираются идеальными для исследования. Эффективность означает, что вакцина защищает людей, которые не были предварительно отобраны, у которых могут быть заболевания, которые могут усложнить работу вакцины. Чтобы иметь глобальное влияние, вакцина должна работать в больших, разнообразных группах населения. И эти шаги могут быть объединены или срочно ограничены.

Недавнее клиническое исследование, проведенное фармацевтической компанией Moderna, показало многообещающие, но очень предварительные результаты. Можете ли вы интерпретировать их выводы?

Это было испытание безопасности РНК-вакцины. Он был разработан для проверки того, насколько хорошо 45 здоровых добровольцев переносили различные дозы вакцины. Но дополнительные данные показали, что добровольцы вырабатывали антитела, подобные тем, которые были у людей, которые выздоровели от вируса, что говорит о том, что вакцина достигла желаемого иммунного ответа. Хотя поиск антител является хорошей новостью, он не говорит нам, эффективна ли вакцина.

Что будет дальше?

Расширенное испытание безопасности. У 45 пациентов вы увидите только самые распространенные побочные эффекты — боль в месте инъекции, жар. Для выявления редких побочных эффектов необходимо увеличить количество участников исследования. Он также будет распространен на различные группы, в том числе пожилых людей. Максимальный возраст этих добровольцев составил 55 лет. Мы знаем, что пожилые люди более восприимчивы к плохим результатам от применения COVID-19, поэтому важно определить, вызывает ли у них такая же вакцина в той же дозе и иммунный ответ.

Как мы узнаем, обеспечивает ли вакцина защиту?

Через исследования эффективности, которые следуют за исследованиями безопасности. Исследования эффективности могут проводиться одним из двух основных способов. Они могут быть сделаны в очень больших группах риска — вы прививаете некоторых, а не прививаете других и сравниваете уровни заражения в двух группах. Это дорого, они занимают много времени и могут осложняться колебаниями частоты рассматриваемого заболевания. Например, если испытание вакцины против гриппа началось после пика сезона гриппа, уровень заражения в обеих группах может быть слишком низким, чтобы найти разницу в уровнях заражения.

Другая альтернатива — это исследование проблем человека. В этом случае люди вакцинируются или нет, а затем фактически заражаются интересующим их патогеном. Исследования проблем обычно проводятся с патогенами, для которых существует лечебная терапия, например, малярия. Вы наблюдаете за свидетельством того, что у человека развивается лихорадка, и немедленно лечите его этой терапией. У нас нет этого преимущества в случае нового коронавируса, поскольку в настоящее время у нас нет высокоэффективного лечения.

Как мы должны установить наши ожидания?

Я думаю, что примерно через 12-18 месяцев мы сможем развернуть вакцину, доступную для значительной части населения./p>

Spread the love