wera Rodsawang / Getty Images
Belangrijkste leerpunten
- Een nieuw messenger RNA (mRNA) -vaccin werd het eerste COVID-19-vaccin dat is goedgekeurd voor gebruik in noodgevallen in de Verenigde Staten
- Onderzoekers werken aan 10 verschillende bestaande vaccinmodellen om COVID-19-vaccins te maken
- Een vaccin moet minstens 70% effectief zijn om COVID-19 uit te roeien
- Het versneld volgen van een vaccin betekent het omzeilen van waarborgen
De race om een veilig en effectief vaccin te vinden voor COVID-19 (coronavirusziekte 2019) is zonder precedent in de moderne medische geschiedenis. Niet sinds de aids-pandemie als in de jaren tachtig en negentig wetenschappers, regeringen en bedrijven samenkomen in een gecoördineerde inspanning om kennis en middelen te delen die ooit kunnen leiden tot de ontwikkeling van een volledig beschermend vaccin.
Net als bij de aids-pandemie, moeten wetenschappers veel over het virus leren.
Maar er is hoop. In december 2020 waren er niet minder dan 233 kandidaat-vaccins in actieve ontwikkeling in Noord-Amerika, Europa en Azië, met als doel om er tegen 2021 minstens één volledig op de markt te brengen.
Op 11 december heeft de Food and Drug Administration (FDA) toestemming verleend voor gebruik in noodgevallen voor een kandidaat-vaccin voor COVID-19, mede ontwikkeld door Pfizer en BioNTech, voor gebruik in noodgevallen is goedgekeurd voor mensen van 16 jaar en ouder. Een andere COVID-19-vaccinkandidaat van Moderna kreeg op 18 december toestemming voor gebruik in noodgevallen. Beide vaccins zijn nieuwe messenger RNA (mRNA) -vaccins die genetische instructies bevatten voor onze immuuncellen om deel uit te maken van een eiwit dat een immuunrespons op COVID uitlokt. -19.
Waarom dit ertoe doet
Hoe ontmoedigend de uitdagingen ook mogen lijken, een vaccin blijft de meest effectieve manier om de wereldwijde lockdowns en sociale afstandsmaatregelen te voorkomen die de vroege COVID-19-pandemie bepaalden.
Doelen en uitdagingen
De tijdlijn zelf stelt enorme uitdagingen. Gezien het feit dat vaccins gemiddeld 10,71 jaar nodig hebben om zich te ontwikkelen vanaf het begin van preklinisch onderzoek tot de uiteindelijke wettelijke goedkeuringen, hebben wetenschappers de taak om de tijdlijn te comprimeren op een manier die grotendeels ongehoord is in vaccinonderzoek.
Om als levensvatbaar te kunnen worden beschouwd, moet een vaccin veilig, goedkoop, stabiel, gemakkelijk op productieschaal te vervaardigen en gemakkelijk aan zoveel mogelijk van de 7,8 miljard mensen op de planeet kunnen worden toegediend.
Tegelijkertijd moet een vaccin, als het een einde wil maken aan de pandemie, een hoge mate van werkzaamheid hebben, zelfs hoger dan die van het griepvaccin. Alles wat dit niet doet, kan de verspreiding van infecties temperen, maar ze niet stoppen.
Slechts 6% van de vaccins in ontwikkeling bestaat uit preklinisch onderzoek tot marktintroductie.
Werkzaamheid van het vaccin
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) moet een vaccin COVID-19 volledig uitroeien als het op populatiebasis niet minder dan 70% effectief is en gedurende ten minste een jaar duurzame bescherming biedt. Op dit niveau zou het virus minder in staat zijn om te muteren wanneer het van persoon op persoon wordt overgedragen en zal het eerder kudde-immuniteit genereren (waarin grote delen van de bevolking immuunresistentie tegen het virus ontwikkelen).
Deze benchmarks zijn ongelooflijk ambitieus, maar niet onmogelijk.
Bij een werkzaamheid van 60% beweert de WHO dat er nog steeds uitbraken zouden plaatsvinden en dat de immuniteit van de kudde niet agressief genoeg zou opbouwen om de pandemie te beëindigen.
Een COVID-19-vaccin met een werkzaamheid van 50% is weliswaar gunstig voor personen met een hoog risico, maar zou geen uitbraken voorkomen of de stress voor eerstelijnsgezondheidszorg verminderen als zich een uitbraak zou voordoen.
De werkzaamheid van het griepvaccin was bijvoorbeeld minder dan 45% tijdens het griepseizoen 2019-2020, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Enkele van de individuele vaccincomponenten waren slechts 37% effectief.
mRNA-vaccins voor COVID-19
Pfizer kondigde op 18 november aan dat zijn vaccinfase III-onderzoek 95% effectiviteit vertoonde tegen COVID-19. Moderna kondigde op 30 november aan dat zijn vaccin fase III-onderzoek 94% effectiviteit vertoonde tegen COVID-19 in het algemeen en ook 100% effectiviteit tegen ernstige ziekten Peer review is nog in afwachting van deze onderzoeken.
Gezondheidsautoriteiten kunnen een vaccin goedkeuren met een minder dan optimale werkzaamheid als de voordelen (met name voor ouderen en armen) opwegen tegen de risico's.
Kosten
Een vaccin kan niet als levensvatbaar worden beschouwd als het niet betaalbaar is.
In tegenstelling tot het griepvaccin, dat in massa wordt geproduceerd door kippeneieren met het virus te injecteren, kunnen noch COVID-19, noch zijn neven uit het coronavirus (zoals SARS en MERS) in eieren worden gereproduceerd. Daarom is een geheel nieuwe productietechnologie nodig om het productievolume van het jaarlijkse griepvaccin te evenaren, waarvan er elk jaar meer dan 190 miljoen doses in de VS worden geleverd.
Nieuwe genetische vaccins, waaronder de Pfizer-BioNTech- en Moderna-vaccinkandidaten, worden ontwikkeld in reageerbuizen of tanks. Ze hoeven niet in eieren of cellen te worden gekweekt, wat tijd en kosten bespaart bij de ontwikkeling, hoewel dit de eerste keer is dat ze in massa worden geproduceerd, dus de volledige kosten en veel logistiek zijn nog onbekend.
De VS heeft contracten om doses van de mRNA-vaccinkandidaten van Pfizer-BioNTech en Moderna te kopen, maar de kosten en toegankelijkheid van deze vaccins en andere vaccins in veel landen over de hele wereld zijn nog niet bepaald.
De Amerikaanse regering heeft een contract met Pfizer en BioNTech voor een eerste bestelling van 100 miljoen doses voor $ 1,95 miljard en de rechten om tot 500 miljoen extra doses te verwerven. Degenen die het vaccin krijgen, krijgen het gratis. Het vaccin heeft ook toestemming gekregen voor gebruik in noodgevallen in het VK, Bahrein, Saoedi-Arabië, Canada en Mexico.
De federale overheid heeft een contract van $ 1,5 miljard met Moderna voor 100 miljoen doses van het vaccin en de optie om nog eens 400 miljoen doses te verkrijgen (ze heeft al om een extra 100 miljoen gevraagd). Het hielp ook bij het financieren van zijn ontwikkeling met een contract van $ 955 miljoen, waarmee het aanvankelijke totaal op $ 2,48 miljard komt. Als het een noodvergunning krijgt, wordt het ook gratis aan mensen in de VS gegeven.
Distributie
Nadat COVID-19-vaccins zijn ontwikkeld, is de volgende uitdaging om ze eerlijk te verdelen, vooral als de productiecapaciteit beperkt is. Dit vereist uitgebreid epidemiologisch onderzoek om te bepalen welke populaties het grootste risico lopen op ziekte en overlijden.
Om deze zorgen te omzeilen, adviseerden sommige experts dat de financiering wordt gericht op beproefde vaccinatiemodellen die eerder schaalbaar zijn dan op experimentele modellen die miljarden dollars aan structurele investeringen vergen voordat de eerste toewijzing van vaccin zelfs maar is. geproduceerd.
Er zijn echter grote investeringen gedaan in experimentele, zelfs als deze uitdagingen vormen voor de massadistributie, inclusief mogelijke kosten en ultra-koude temperatuurvereisten voor het Pfizer-BioNTech-vaccin waarvoor gespecialiseerde vriezers nodig zijn.
Pfizer en BioNTech projecteren een wereldwijde productie van maximaal 50 miljoen doses in 2020 en tot 1,3 miljard doses tegen het einde van 2021. Moderna projecteert een productie van ongeveer 20 miljoen doses die tegen het einde van 2020 en een wereldwijde productie van 500 miljoen tot 1 miljard doses in 2021.
Ethische dilemma's
Het versneld volgen van een vaccin minimaliseert enkele van de checks and balances die zijn ontworpen om mensen te beschermen. Dit betekent niet dat dit onmogelijk is. Het vereist eenvoudigweg meer toezicht van onder meer regelgevende waakhonden zoals de WHO, de National Institutes of Health (NIH), het European Medicines Agency (EMA) en de Chinese Food and Drug Administration (CFDA) om ervoor te zorgen dat onderzoek veilig wordt uitgevoerd. en ethisch.
Zelfs met meer regelgevend toezicht heeft de race om binnen twee jaar een marktklaar vaccin te produceren, bezorgdheid gewekt bij ethici die beweren dat je niet snel een vaccin kunt ontwikkelenenveilig.
Bij 'challenge-onderzoeken' gaat het bijvoorbeeld om de rekrutering van voorheen niet-geïnfecteerde, gezonde jonge volwassenen die direct worden blootgesteld aan COVID-19 na vaccinatie met het kandidaatvaccin. Als een challenge-vaccin veilig en effectief blijkt bij dit lage risico groep, zou de volgende stap zijn om volwassenen met een hoger risico te werven in een traditionele dubbelblinde studie. Hoewel dergelijke uitdagingen worden gebruikt bij minder dodelijke ziekten, zoals griep, is het opzettelijk blootstellen van mensen aan COVID-19 aanzienlijk riskanter.
Naarmate COVID-19-onderzoek verschuift van preklinische studies naar grotere menselijke proeven, zullen dilemma's als deze druk uitoefenen op regelgevers om te beslissen welke risico's in deze nieuwe grens ‘acceptabel’ zijn en welke niet.
Waar te beginnen
Wetenschappers beginnen niet helemaal opnieuw bij het ontwikkelen van hun COVID-19-vaccinmodellen (platforms genoemd). Er zijn niet alleen effectieve vaccins op basis van verwante virussen, maar ook experimentele vaccins die gedeeltelijke bescherming hebben aangetoond tegen coronavirussen zoals MERS en SARS.
COVID-19 behoort tot een grote groep virussen die RNA-virussen worden genoemd, waaronder ebola, hepatitis C, hiv, griep, mazelen, hondsdolheid en tal van andere infectieziekten. Deze worden verder onderverdeeld in:
- Groep IV RNA-virussen: deze omvatten coronavirussen, hepatitisvirussen, flavivirussen (geassocieerd met gele koorts en West-Nijlkoorts), poliovirus en rhinovirussen (een van de vele verkoudheidsvirussen die vaak voorkomen
- Coronaviridae: een familie van groep IV RNA-virussen die vier coronavirusstammen bevatten die verband houden met verkoudheid en drie die ernstige aandoeningen van de luchtwegen veroorzaken (MERS, SARS en COVID-19)
Inzicht in deze virussen, hoe schaars ook, kan onderzoekers het bewijs leveren dat nodig is om hun platforms te bouwen en te testen. Zelfs als een platform faalt, kan het onderzoekers in de richting van meer levensvatbare wijzen.
Zelfs van de vele RNA-virussen uit Groep IV zijn er slechts een handvol vaccins (polio, rubella, hepatitis A, hepatitis B) ontwikkeld sinds het eerste vaccin tegen gele koorts in 1937. Tot dusver zijn er geen vaccins voor coronavirussen. die volledig zijn goedgekeurd en gelicentieerd in de Verenigde Staten.
Modellen voor vaccinontwikkeling
De race om een effectief COVID-19-vaccin te vinden, wordt grotendeels gecoördineerd door de WHO en wereldwijde partners, zoals de onlangs gevormde Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI). De rol van deze organisaties is om toezicht te houden op het onderzoekslandschap, zodat middelen kunnen worden besteed aan de meest veelbelovende kandidaten.
CEPI schetste de verschillende platforms die beschikbaar zijn voor COVID-19 om op voort te bouwen Sommige zijn bijgewerkte modellen gebaseerd op de Salk en Sabin poliovaccins uit de jaren vijftig en zestig. Andere zijn vaccins van de volgende generatie die afhankelijk zijn van genetische manipulatie of nieuwe toedieningssystemen (vectoren genoemd) om zich op ademhalingscellen te richten.
eiwitvaccins
Elk van de voorgestelde platforms heeft voor- en nadelen. Sommige soorten vaccins kunnen gemakkelijk op productieschaal worden vervaardigd, maar zijn algemener in hun respons (en daardoor is de kans kleiner dat ze de werkzaamheidspercentages bereiken die nodig zijn om de pandemie te beëindigen). Andere nieuwere modellen kunnen een sterkere reactie uitlokken, maar er is weinig bekend over wat het vaccin zou kunnen kosten en of het op wereldschaal kan worden geproduceerd.
Van de 10 vaccinplatforms die door CEPI zijn geschetst, hebben er vijf nooit een levensvatbaar vaccin bij mensen geproduceerd. Toch hebben sommigen (zoals het DNA-vaccinplatform) effectieve vaccins voor dieren gemaakt.
Ontwikkelingsproces voor vaccins
Zelfs als de stadia van vaccinontwikkeling worden gecomprimeerd, blijft het proces waarmee COVID-19-vaccins worden goedgekeurd min of meer hetzelfde. De fasen kunnen als volgt worden onderverdeeld:
- Preklinische fase
- Klinische ontwikkeling
- Regelgevende beoordeling en goedkeuring
- Productie
- Kwaliteitscontrole
De preklinische fase is de periode waarin onderzoekers haalbaarheids- en veiligheidsgegevens verzamelen, samen met bewijs uit eerdere studies, om deze ter goedkeuring voor te leggen aan overheidsinstanties. In de Verenigde Staten houdt de FDA toezicht op dit proces. Andere landen of regio's hebben hun eigen regelgevende instanties.
Klinische ontwikkeling is de fase waarin feitelijk onderzoek bij mensen wordt uitgevoerd. Er zijn vier fasen:
- Fase I is gericht op het vinden van de beste dosis met de minste bijwerkingen. Het vaccin wordt getest in een kleine groep van minder dan 100 deelnemers. Ongeveer 70% van de vaccins komt voorbij deze beginfase.
- Fase II breidt het testen uit tot enkele honderden deelnemers op basis van de als veilig beschouwde dosis. De verdeling van de deelnemers komt overeen met de algemene demografie van mensen die risico lopen op COVID-19. Ongeveer een derde van een fase II-kandidaat zal fase III bereiken.
- Fase III omvat duizenden deelnemers op meerdere locaties die willekeurig worden geselecteerd om ofwel het echte vaccin of een placebo te krijgen. Deze onderzoeken zijn doorgaans dubbelblind, zodat onderzoekers noch deelnemers weten welk vaccin wordt toegediend. Dit is het stadium waarin de meeste vaccins falen.
- Fase IV vindt plaats nadat het vaccin is goedgekeurd en duurt een aantal jaren om de werkelijke werkzaamheid en veiligheid van het vaccin te evalueren. Deze fase wordt ook wel "postmarketingsurveillance" genoemd.
COVID-19-vaccins: blijf op de hoogte van de beschikbare vaccins, wie ze kan krijgen en hoe veilig ze zijn.
Timing
Hoe eenvoudig het proces ook is, er zijn verschillende dingen naast het falen van het vaccin die maanden of jaren aan het proces kunnen toevoegen. Een daarvan is timing. Hoewel een kandidaat-vaccin idealiter zou moeten worden getest tijdens een actieve uitbraak, kan het moeilijk zijn om te weten waar en wanneer er een kan optreden.
Zelfs in zwaar getroffen gebieden zoals New York City en Wuhan, China, waar een verdere uitbraak op handen lijkt, kunnen volksgezondheidsfunctionarissen ingrijpen om ziekten te voorkomen door bijvoorbeeld van mensen te eisen dat ze zichzelf weer isoleren. Dit is belangrijk om mensen gezond te houden, maar het kan vaccinproeven over een heel seizoen of een heel jaar duren.
Vaccinkandidaten in de pijplijn
Vanaf december 2020 zijn 56 vaccinkandidaten goedgekeurd voor klinisch onderzoek, terwijl meer dan 165 zich in de preklinische fase bevinden in afwachting van goedkeuring door de regelgevende instanties.
Van de platforms die zijn goedgekeurd voor testen, behoren geïnactiveerde vaccins tot de meest voorkomende. Dit omvat eiwitsubeenheden, die antigenen gebruiken (componenten die het immuunsysteem het beste stimuleren) in plaats van het volledige virus, en volledig-cel geïnactiveerde vaccins, waarvan sommige gebruik maken van "versterkende" middelen zoals aluminium om de antilichaamrespons te versterken.
RNA- en DNA-vaccins zijn ook goed vertegenwoordigd, evenals gevectoriseerde vaccins die gedeactiveerde verkoudheidsvirussen gebruiken om vaccinagentia rechtstreeks naar cellen te transporteren.
Bijkomende platforms zijn onder meer virusachtige deeltjes, gevectoriseerde vaccins gecombineerd met antigeen-presenterende cellen en een levend verzwakt vaccin dat een verzwakte, levende vorm van COVID-19 gebruikt om een immuunrespons te stimuleren.
(Verenigd Koningkrijk)
(China)
(Verenigde Staten)
(Verenigde Staten)
(Verenigde Staten)
(China)
(China)
(China)
(Verenigde Staten)
(China)
(Verenigde Staten)
.jpg)
