Geber86 / E + / Getty Images
Nagyon hamar az új koronavírus (SARS-CoV-2) első megjelenése után, amely a COVID-19-et okozza, a tudósok vakcinák kifejlesztésén kezdtek dolgozni a fertőzések terjedésének megakadályozása és a járvány megszüntetése érdekében. Ez hatalmas feladat volt, mert a vírusról kezdetben keveset tudtak, és eleinte még az sem volt világos, hogy lehetséges-e oltás.
Azóta a kutatók soha nem látott lépéseket tettek meg, és számos oltást terveztek, amelyeket végül sokkal gyorsabb időtartamon belül lehet felhasználni, mint valaha az eddigi vakcinák esetében. Világszerte számos különféle kereskedelmi és nem kereskedelmi csapat alkalmazott átfedéseket és különálló módszereket a probléma kezelésére.
Általános oltásfejlesztési folyamat
Az oltások fejlesztése gondos lépések sorozatában zajlik, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a végtermék egyszerre biztonságos és hatékony. Először az alapkutatások és az állatokon végzett preklinikai vizsgálatok fázisa következik. Ezt követően az oltások kis, 1. fázisú tanulmányokba kerülnek, a biztonságra összpontosítva, majd a nagyobb fázisú 2. fázisú vizsgálatokra, az eredményességre összpontosítva.
Ezután jönnek a sokkal nagyobb, 3. fázisú vizsgálatok, amelyek a betegek tízezreit vizsgálják mind a hatékonyság, mind a biztonság szempontjából. Ha a helyzet ezen a ponton még mindig jól néz ki, oltást nyújthat be az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatalhoz (FDA) felülvizsgálatra és esetleges kibocsátásra.
A COVID-19 esetében a CDC először adja ki a minősített vakcinákat speciális sürgősségi felhasználási engedély (EUA) státusz alatt. Ez azt jelenti, hogy a nyilvánosság néhány tagja számára elérhetővé válnak, annak ellenére, hogy még nem kaptak olyan kiterjedt tanulmányt, mint amire az FDA szokásos jóváhagyásához szükség van.
A vakcinák sürgősségi felhasználásra történő engedélyezése után az FDA és a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok (CDC) továbbra is figyelemmel kísérik az esetleges váratlan biztonsági problémákat.
COVID-19 vakcinák: Legyen naprakész arról, hogy mely vakcinák állnak rendelkezésre, kik kaphatják és mennyire biztonságosak.
COVID-19 vakcina frissítés
A Pfizer és a BioNTech által kifejlesztett COVID-19 oltóanyag sürgősségi felhasználásra engedélyt kapott 2020. december 11-én, a 3. fázisú vizsgálatok adatai alapján. Egy héten belül a Moderna által támogatott vakcina az FDA-tól kapott egy EUA-t az eredményességi és biztonságossági adatok a 3. fázisú vizsgálatok során.
A Janssen gyógyszercégtől származó Johnson & Johnson COVID-19 vakcina a 3. fázisban van, és február 4-én folyamodott az EUA-hoz. Az FDA február 26-án megbeszélést tart.
Az AstraZeneca előzetes információkat is közölt a 3. fázisú kísérleteiről, de az FDA-tól még nem kért EUA-t.
2021 februárjától világszerte több mint 70 különböző vakcina került át klinikai vizsgálatokba az embereken, és még több vakcina még a fejlesztés preklinikai szakaszában van (állatkísérletek és egyéb laboratóriumi kutatások).
Az Egyesült Államokban a Novavax további COVID-19 vakcinajelöltje is részt vesz a 3. fázisú vizsgálatokban. Körülbelül egy tucat további, 3. fázisú vizsgálat folyik világszerte. Ha bizonyítják hatékonyságukat és biztonságosságukat, végül a fejlesztés alatt álló oltások közül több is felszabadulhat.
Annak ellenére, hogy az FDA kiadta a COVID-19 vakcinákat, nem mindenki képes azonnal oltást kapni, mert nem lesz elegendő. Elsőbbséget élveznek bizonyos emberek, például az egészségügyben dolgozók, a tartós gondozási intézmények lakói, a fronton dolgozók, valamint a 65 éves és idősebb felnőttek.
Amint egyre több oltóanyag válik elérhetővé, és még több információ válik biztonságossá és hatékonnyá, egyre többen lesznek képesek ezeket az oltásokat beszerezni.
Hogyan működnek általában az oltások?
Az új koronavírus-betegség megcélzására tervezett összes vakcina mutat bizonyos hasonlóságokat. Mindegyik arra szolgál, hogy segítse az embereket a COVID-19 tüneteit okozó vírus elleni immunitás kialakulásában. Így, ha a jövőben egy személy ki van téve a vírusnak, akkor jelentősen csökken az esélye a megbetegedésre.
Az immunrendszer aktiválása
A hatékony oltások megtervezése érdekében a kutatók kihasználják a szervezet immunrendszerének természetes erejét. Az immunrendszer egy összetett sejt- és rendszer, amely a szervezetben található fertőző organizmusok (például vírusok) azonosítására és megszüntetésére szolgál.
Ezt sokféle komplex módon teszi, de a T-sejteknek és a B-sejteknek nevezett specifikus immunsejtek fontos szerepet játszanak. A T-sejtek meghatározzák a vírus specifikus fehérjéit, megkötik őket, és végül megölik a vírust. A B-sejtek kritikus szerepet töltenek be az antitestek, kis fehérjék előállításában, amelyek szintén semlegesítik a vírust, és segítenek abban, hogy megsemmisüljön.
Ha a szervezet új típusú fertőzéssel találkozik, eltart egy ideig, amíg ezek a sejtek megtanulják azonosítani a célpontjukat. Ez az egyik oka annak, hogy egy időbe telik, míg jobb lesz, miután először megbetegszik.
A T-sejtek és a B-sejtek is fontos szerepet játszanak a hosszú távú protektív immunitásban. Fertőzés után bizonyos hosszú életű T-sejtek és B-sejtek primerré válnak, hogy azonnal felismerjék a vírus specifikus fehérjéit.
Ezúttal, ha ugyanazokat a vírusfehérjéket látják, akkor joguk van dolgozni. Megölik a vírust és leállítják az újrafertőzést, mielőtt még esélyed lenne megbetegedni. Vagy bizonyos esetekben kissé megbetegedhet, de közel sem olyan beteg, mint az első alkalommal, amikor fertőzött.
Hosszú távú immunitás aktiválása oltásokkal
Az oltások, például a COVID-19 megelőzésére szolgáló vakcinák, segítenek a szervezetben a hosszú távú védőimmunitás kialakulásában anélkül, hogy előbb aktív fertőzésen kellene átesnie. A vakcina olyannak teszi ki az immunrendszert, amely elősegíti ezen speciális T-sejtek és B-sejtek kifejlesztését, amelyek képesek felismerni és megcélozni a vírust - ebben az esetben a COVID-19-et okozó vírust.
Így, ha a jövőben ki van téve a vírusnak, ezek a sejtek azonnal megcélozzák a vírust. Emiatt sokkal kevésbé valószínű, hogy súlyos tünetei vannak a COVID-19-nek, és előfordulhat, hogy egyáltalán nem jelentkeznek tünetek. Ezek a COVID-19 vakcinák abban különböznek egymástól, hogy kölcsönhatásba lépnek-e az immunrendszerrel, hogy létrejöhessen ez a védő immunitás.
A COVID-19 fejlesztés alatt álló oltóanyagai két átfogó kategóriába sorolhatók:
- Klasszikus vakcinák: Ide tartoznak az élő (legyengült) vírusoltások, az inaktivált vírusoltások és a fehérje alapú alegység vakcinák.
- Következő generációs vakcinaplatformok: Ide tartoznak a nukleinsav alapú vakcinák (például az mRNS-en alapuló vakcinák) és a vírusvektor vakcinák.
Klasszikus vakcinamódszereket alkalmaztak a jelenleg piacon lévő emberi oltások szinte összes előállításához. Az öt COVID-19 vakcina közül, amelyek megkezdték a 3. fázisú kísérleteket az Egyesült Államokban 2020 decemberétől, egy kivételével mindegyik ezen az újabb módszereken alapul.
Élő (legyengített) vírusoltások
Ezek az oltások klasszikus típusúak.
Hogyan készülnek
Az élő vírus elleni vakcina egy még aktív és élő vírust használ az immunválasz kiváltására. A vírust azonban megváltoztatták és súlyosan meggyengítették, így kevés, ha bármilyen tünetet okoz. Az élő, legyengült vírus elleni vakcina, amelyet sok ember ismer, például a kanyaró, a mumpsz és a rubeola vakcina (MMR), amelyet gyermekkorban adtak be.
Előnyök és hátrányok
Mivel továbbra is élő vírusuk van, az ilyen típusú vakcinák kiterjedtebb biztonsági teszteket igényelnek, és nagyobb valószínűséggel okozhatnak jelentős nemkívánatos eseményeket, mint más módszerekkel.
Az ilyen vakcinák nem lehetnek biztonságosak az immunrendszer károsodásában szenvedő emberek számára sem bizonyos gyógyszerek szedésétől, sem azért, mert bizonyos egészségügyi állapotuk van, és életképességük fenntartásához gondos tárolásra is szükségük van.
Az élő vírusoltó oltások egyik előnye azonban az, hogy hajlamosak nagyon erős, hosszú ideig tartó immunválasz kiváltására. Könnyebb megtervezni az egylövéses vakcinát élő vírusoltással, mint más vakcinatípusoknál.
Ezek az oltások szintén kevésbé valószínű, hogy további adjuvánst igényelnek - olyan szert, amely javítja az immunválaszt (de a mellékhatások saját kockázatával is járhat).
Inaktivált vírusoltások
Ezek szintén klasszikus oltások.
Hogyan készülnek
Az inaktivált vakcinák az első legáltalánosabb vakcinák voltak, amelyeket a vírus (vagy más típusú kórokozó, például baktérium) elpusztításával állítottak elő. Aztán a halottak,inaktiválvavírust injektálnak a szervezetbe.
Mivel a vírus halott, nem igazán képes megfertőzni, még akkor sem, ha valaki olyan, akinek alapvető problémája van az immunrendszerével. De az immunrendszer még mindig aktiválódik, és kiváltja a hosszú távú immunológiai memóriát, amely segít megvédeni Önt, ha valaha is ki van téve a jövőben. Az USA-ban egy inaktivált vakcinára példa a polio vírus elleni vakcina.
Előnyök és hátrányok
Az inaktivált vírusokat használó vakcinákhoz általában több adag szükséges. Előfordulhat, hogy nem váltanak ki olyan erős választ, mint egy élő vakcina, és idővel ismételt emlékeztető adagokat igényelhetnek. Emellett biztonságosabbak és stabilabbak a munkavégzés, mint az élő vírusok elleni vakcinákkal.
Az inaktivált vírusoltásokkal és a legyengült vírusoltásokkal való együttmûködéshez azonban speciális biztonsági protokollok szükségesek. De mindkettőjüknek megalapozott útjai vannak a termékfejlesztés és a gyártás terén.
COVID-19 vakcinák a fejlesztésben
Az Egyesült Államokban egyetlen olyan klinikai vizsgálat alatt álló oltóanyag sem élõ, sem inaktivált vírusos megközelítést nem használ. Külföldön azonban számos olyan fázisú kísérlet zajlik (Kínában és Indiában), amelyek inaktivált vírusoltási megközelítéseket fejlesztenek ki, és legalább egy vakcinát fejlesztenek ki élő vakcinamódszer alkalmazásával.
Fehérje alapú alegység vakcinák
Ezek szintén egy klasszikus oltástípus, bár ebben a kategóriában volt néhány újabb újítás.
Hogyan készülnek
Inaktivált vagy legyengült vírus helyett ezek az oltások arészimmunválasz kiváltására.
A tudósok gondosan kiválasztják a vírus egy kis részét, amely a legjobban indítja az immunrendszert. A COVID-19 esetében ez fehérjét vagy fehérjecsoportot jelent. Az alegység vakcináknak sokféle típusa létezik, de mindegyik ugyanazt az elvet alkalmazza.
Néha egy specifikus fehérjét, amelyet úgy gondolnak, hogy jó kiváltó tényező az immunrendszer számára, megtisztítják az élő vírusoktól. Máskor a tudósok maguk szintetizálják a fehérjét (olyanra, amely majdnem megegyezik egy vírusfehérjével).
Ezt a laboratóriumban szintetizált fehérjét „rekombináns” fehérjének nevezik. Például a hepatitis B vakcina a fehérje alegység vakcinájának ilyen típusú specifikus típusából készül.
Lehet hallani más specifikus fehérje alegység vakcinákról is, például vírusszerű részecskék (VLP) alapú vakcinákról. Ezek közé tartozik a vírusból származó több strukturális fehérje, de a vírus genetikai anyagának egyike sem. Az ilyen típusú vakcinákra példa az emberi papillomavírus (HPV) megelőzése.
A COVID-19 esetében szinte az összes vakcina egy specifikus vírusfehérjét, az úgynevezett tüskefehérjét célozza meg, amely úgy tűnik, hogy erős immunválaszt vált ki. Amikor az immunrendszer találkozik a tüskefehérjével, úgy reagál, mintha mintha magát a vírust látva.
Ezek az oltások nem okozhatnak aktív fertőzést, mert csak vírusfehérjét vagy fehérjecsoportot tartalmaznak, a vírus replikációjához szükséges teljes vírusgépezetet nem.
Az influenza elleni oltás különböző változatai jó példát mutatnak a rendelkezésre álló klasszikus vakcinák különféle típusaira. Rendelkezésre állnak olyan verziók, amelyek élő vírusokból és inaktivált vírusokból készülnek. A vakcina fehérje alegység változatai is rendelkezésre állnak, mind tisztított fehérjéből, mind rekombináns fehérjéből.
Mindezek az influenza elleni vakcinák hatékonyságuk, biztonságosságuk, beadási módjuk és gyártási követelményeik szempontjából kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek.
Előnyök és hátrányok
A fehérje alegység vakcinák egyik előnye, hogy általában kevesebb mellékhatást okoznak, mint azok, amelyek teljes vírust használnak (például a legyengült vagy inaktivált vírus vakcinák esetében).
Például az első pertussis elleni oltások az 1940-es években inaktivált baktériumokat használtak. A későbbi pertussis vakcinák alegység-megközelítést alkalmaztak, és sokkal kevésbé valószínű, hogy jelentős mellékhatásokat okozna.
A fehérje alegység vakcinák másik előnye, hogy régebben léteznek, mint az újabb vakcinatechnológiák. Ez azt jelenti, hogy biztonságuk összességében jobban megalapozott.
A fehérje alegység vakcinák azonban adjuváns alkalmazását igénylik az immunválasz fokozásához, amelynek megvannak a maga lehetséges káros hatásai, és immunitásuk nem biztos, hogy olyan tartós, mint az egész vírust használó vakcináké. Ezenkívül hosszabb ideig tarthat a fejlesztése, mint az újabb technológiákat alkalmazó oltások.
Vakcinák a COVID-19 fejlesztésében
A Novavax COVID-19 vakcina az alegység vakcinájának egy típusa (rekombináns fehérjéből készült), amely 2020 decemberében kezdte meg a 3. fázisú klinikai vizsgálatokat az Egyesült Államokban. Mások 2021-ben léphetnek be a 3. fázisú vizsgálatokba.
Nukleinsav alapú vakcinák
Az újabb vakcinatechnológiák a nukleinsavak köré épülnek: DNS és mRNS. A DNS az a genetikai anyag, amelyet a szüleidtől örökölsz, az mRNS pedig annak a genetikai anyagnak egyfajta másolata, amelyet sejtjei felhasználnak fehérjék előállításához.
Hogyan készülnek
Ezek a vakcinák a laboratóriumban szintetizált mRNS vagy DNS kis részét használják fel az immunválasz kiváltására. Ez a genetikai anyag tartalmazza a szükséges specifikus vírusfehérje (ebben az esetben a COVID-19 tüskefehérje) kódját.
A genetikai anyag a test saját sejtjeibe kerül (specifikus hordozómolekulák felhasználásával, amelyek szintén a vakcina részét képezik). Ezután a személy sejtjei felhasználják ezt a genetikai információt a tényleges fehérje előállításához.
Ez a megközelítés sokkal félelmetesebben hangzik, mint amilyen. A saját sejtjeiből olyan típusú fehérjét állítanak elő, amelyet általában a vírus állít elő. De egy vírus működéséhez ennél sokkal többre van szükség. Nincs lehetőség fertőzésre és megbetegedésre.
Néhány sejtje csak egy kis COVID-19 tüskefehérjét állít elő (a testének naponta szükséges sok más fehérje mellett). Ez aktiválja immunrendszerét, hogy védő immunválaszt alkosson.
Előnyök és hátrányok
A DNS- és mRNS-vakcinák nagyon stabil vakcinákat készíthetnek, amelyeket a gyártók nagyon biztonságosan kezelhetnek. Nagy a lehetőségük arra, hogy nagyon biztonságos oltásokat készítsenek, amelyek szintén erős és tartós immunválaszt adnak.
A DNS-vakcinákkal összehasonlítva az mRNS-vakcinák még nagyobb biztonsággal rendelkeznek. A DNS-vakcinákkal elméleti lehetőség van arra, hogy a DNS egy része beilleszthesse magát a személy saját DNS-be. Ez általában nem jelent problémát, de egyes esetekben fennáll annak a mutációnak az elméleti kockázata, amely rákhoz vagy más egészségügyi problémákhoz vezethet. Az mRNS-alapú vakcinák azonban nem jelentenek ilyen elméleti kockázatot.
Ami a gyártást illeti, mivel ezek újabb technológiák, előfordulhat, hogy a világ egyes részei nem képesek ezeket az oltásokat előállítani. Azonban azokon a helyeken, ahol elérhetőek, ezek a technológiák sokkal gyorsabb vakcinagyártásra képesek, mint a korábbi módszerek.
Részben e technikák elérhetőségének tudható be, hogy a tudósok reménykedtek abban, hogy a COVID-19 sikeres vakcinát sokkal gyorsabban állítják elő, mint a múltban.
Vakcinák a COVID-19 fejlesztésében
A kutatókat évek óta érdeklik a DNS és mRNS alapú vakcinák. Az elmúlt években a kutatók számos különféle mRNS-alapú oltóanyagon dolgoztak olyan fertőző betegségek ellen, mint a HIV, a veszettség, a Zika és az influenza.
Mindazonáltal ezen vakcinák egyike sem érte el azt a fejlesztési stádiumot, amely az FDA hivatalos jóváhagyását eredményezte az emberekben történő felhasználáshoz. Ugyanez vonatkozik a DNS-alapú vakcinákra, bár ezek egy részét állatgyógyászati felhasználásra engedélyezték.
A Pfizer és a Moderna COVID-19 vakcinák egyaránt mRNS-alapú vakcinák. Számos más DNS- és mRNS-alapú vakcinán jelenleg klinikai vizsgálatok folynak szerte a világon.
Vírusos vektor vakcinák
A vírusvektor vakcinák nagyon hasonlóak ezekhez az oltásokhoz, amelyek mRNS vagy DNS alapján készülnek. Csak más módot használnak arra, hogy a vírus genetikai anyagát bejuttassák az ember sejtjeibe.
A vírusvektor vakcinák az akülönbözővírus, amelyet genetikailag módosítottak, hogy ne legyen fertőző. A vírusok különösen jól képesek bejutni a sejtekbe.
An segítségévelinaktiválvavírus (például adenovírus) a COVID-19 tüskefehérjét kódoló specifikus genetikai anyag kerül a sejtekbe. Csakúgy, mint más típusú mRNS- és DNS-vakcinák esetében, a sejt maga állítja elő az immunválaszt kiváltó fehérjét.
Technikai szempontból ezek az oltóanyagok szétválaszthatók vírusvektorokra, amelyek továbbra is másolatot készíthetnek magukból a testben (replikáló vírusvektorok), és azokra, amelyek nem képesek (nem replikálódó vírusvektorok). De az elv mindkét esetben ugyanaz.
Csakúgy, mint más típusú nukleinsav alapú vakcinák, maga sem kaphatja meg a COVID-19-et attól, hogy ilyen oltást kapjon. A genetikai kód csak egyetlen COVID-19 fehérje előállításához tartalmaz információt, amely az immunrendszer ösztönzésére szolgál, de ettől nem lesz beteg.
Előnyök és hátrányok
A kutatóknak valamivel több tapasztalata van a vírusvektor oltásokkal kapcsolatban, mint az új megközelítések, például az mRNS alapján. Például ezt a módszert biztonságosan alkalmazták az Ebola elleni vakcina számára, és tanulmányozták más vírusok, például HIV elleni vakcinákra vonatkozóan. Jelenleg azonban az Egyesült Államokban nem engedélyezett semmilyen emberi felhasználásra szánt alkalmazás.
Ennek a módszernek az egyik előnye, hogy könnyebb lehet egyetlen lövéses módszert előállítani az immunizálásra, szemben a többi új vakcinatechnológiával. A többi újabb vakcinatechnikához képest könnyebb lehet a tömeggyártáshoz alkalmazkodni a világ számos különböző létesítményében.
Vakcinák a COVID-19 fejlesztésében
Az AstraZeneca vakcina nem szaporodó vírusvektoron alapszik. A Johnson & Johnson gyógyszeripari cége, a Janssen szintén kifejlesztett egy COVID-19 vakcinát egy nem szaporodó vírusvektor alapján, és a vállalat sürgősségi felhasználásra engedélyt kért az FDA-tól. (Ez az egyetlen, amely jelenleg az Egyesült Államokban folytatja a 3. fázisú kísérleteket, ez egy egylépéses módszer.
Szükségünk van-e különböző COVID-19 oltásokra?
Végül azt remélik, hogy több biztonságos, hatékony vakcina válik elérhetővé. Ennek részben az az oka, hogy egyetlen gyártó sem lesz képes gyorsan felszabadítani annyi oltást, amely az egész világ lakosságát szolgálja. Sokkal könnyebb lesz a széles körű oltást elvégezni, ha több különböző biztonságos és hatékony vakcinát állítanak elő.
Ezenkívül nem mindegyik oltóanyagnak lesz pontosan ugyanaz a tulajdonsága, remélhetőleg több sikeres vakcinát állítanak elő, amelyek segíthetnek a különböző igények kielégítésében.
Egyesek bizonyos tárolási körülményeket igényelnek, például mélyfagyasztást. Egyeseket nagyon csúcstechnológiájú létesítményekben kell gyártani, amelyek nem állnak rendelkezésre a világ minden részén, mások azonban régebbi technikákat alkalmaznak, amelyek könnyebben reprodukálhatók. És egyesek drágábbak lesznek, mint mások.
Egyes vakcinákról kiderülhet, hogy tartósabb immunitást nyújtanak másokhoz képest, de ez még nem világos. Egyesek jobbnak bizonyulhatnak az emberek bizonyos csoportjai számára, mint például az idősek vagy bizonyos betegségben szenvedők. Például az élő vírus elleni vakcinákat valószínűleg nem javasoljuk annak, akinek problémái vannak az immunrendszerével.
Most azonban nincs elegendő adatunk ahhoz, hogy megfelelően összehasonlítsuk ezeket az oltásokat hatékonyságuk (és remélhetőleg minimális biztonsági kérdések) szempontjából. Ez idővel egyértelműbbé válik.
Mivel az oltások rendelkezésre állnak, kulcsfontosságú lesz, hogy minél több ember oltassa be magát. Csak ilyen erőfeszítésekkel leszünk képesek valóban véget vetni a világjárványnak.
