COVID - warto wiedzieć

Kiedy będzie dostępna szczepionka przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2?

21 października 2020

dr hab. n. med. Tomasz Dzieciątkowski

Wstępne badania z Chin i innych krajów wykazały już, iż chociaż większość przypadków COVID-19 ma łagodny przebieg, to około 20% z nich stanowią ciężkie postaci [1]. Wskaźnik śmiertelności infekcji spowodowanych przez SARS-CoV-2 jest zależny od wieku, z wyższym odsetkiem wśród osób starszych, zwłaszcza mężczyzn, i wynosi około 1–3%. Jest on jednak bardzo zmienny i był nieproporcjonalnie wysoki podczas epidemii we włoskiej Lombardii, gdzie sięgał nawet 7,3%, co było najprawdopodobniej powiązane ze stosunkowo starą populacją oraz szwankującym systemem opieki zdrowotnej.

 

 

Droga do odkrycia

Biorąc pod uwagę znaczenie COVID-19 dla zdrowia publicznego oraz tempo zakażeń na całym świecie, szczepionki oraz specyficzne leki przeciwko SARS-CoV-2 są pilnie potrzebne. Podczas pandemii wirusa grypy A/H1N1/pdm09 producenci szczepionek szybko przestawili swoje linie produkcyjne z produkcji trójwalentnych szczepionek przeciwko grypie sezonowej na monowalentne szczepionki przeciwko grypie pandemicznej. W tym przypadku była to stosunkowo prosta zmiana szczepów w obrębie istniejących już i zwalidowanych procesów technologicznych. Mimo tego zajęło aż sześć miesięcy, zanim szczepionka przeciwko grypie pandemiczniej była gotowa do dystrybucji i użycia [2].

W obecnym przypadku świat nauki stanął przed nowym wyzwaniem w postaci wirusa, który pojawił się u ludzi de novo, oraz bardziej złożonymi problemami natury technologicznej, jako że nie istnieją szczepionki i/lub linie produkcyjne dla szczepionek skierowanych przeciwko koronawirusom ludzi. SARS-CoV-2 został zidentyfikowany niezwykle szybko i w krótkim czasie jego sekwencja genomowa została udostępniona naukowcom na całym świecie [3]. Ponadto z wcześniejszych badań nad SARS-CoV-1 i powiązanym MERS-CoV wiadomo, iż białko szczytowe S znajdujące się na „kolcach” występujących na powierzchni wirusa stanowi bardzo dobry cel dla potencjalnych szczepionek. U koronawirusów SARS-CoV-1 i SARS-CoV-2 oddziałuje ono z receptorem ACE2, a przeciwciała skierowane przeciwko białku S mogą zakłócać to wiązanie, neutralizując w ten sposób patogen.

Bardzo istotną kwestię dotyczącą skutecznego opracowania szczepionek może stanowić zanikający poziom przeciwciał, bowiem zakażenia ludzkimi koronawirusami nie zawsze indukują długotrwałą odpowiedź humoralną i ponowne zakażenie tym samym wirusem jest możliwe po pewnym czasie. Miana przeciwciał u osób, które przechorowały zakażenia SARS-CoV-1 lub MERS-CoV często zanikały po 2–3 latach [4]. Tak więc skuteczna szczepionka przeciwko SARS-CoV-2 będzie musiała rozwiązać te problemy, zwłaszcza gdy wirus ten będzie stale cyrkulował w populacji.

 

Na szczepionkę jeszcze poczekamy

Opracowanie nowej szczepionki przeciw koronawirusowi  do stosowania u ludzi może trwać latami, szczególnie gdy wykorzystywane są nowe technologie. Obecnie na uwagę zasługuje testowana szczepionka oparta na bazie mRNA, która powoduje wytworzenie docelowego wirusowego antygenu w organizmie  osoby zaszczepionej po wstrzyknięciu mRNA w formie liposomalnej. Preparaty takie, opracowane zarówno przez firmy Pfizer/BioNTech, jak i Moderna, znalazły się już lipcu w III fazie badania klinicznego [5]. Dodatkowo na tym samym etapie znajdują się szczepionki bazujące na rekombinowanym białku kolca SARS-CoV-2, a oparte na wektorach adenowirusowych [6]. Wszystkie przyjęte koncepcje mają swoje zalety i wady, a do momentu zakończenia wszystkich faz badań klinicznych nie można przewidzieć, która strategia tworzenia szczepionki przeciwko SARS-CoV-2 będzie szybsza lub bardziej efektywna.

Może więc paść pytanie: dlaczego opracowywanie nowych szczepionek trwa tak długo? Jak wspomniano powyżej, obecnie nie ma zatwierdzonych szczepionek przeciwko koronawirusom człowieka. Dodatkowo w badaniach nad szczepionką przeciwko SARS-CoV-2 stosuje się wiele nowych technologii, które należy dokładnie przetestować pod kątem bezpieczeństwa. Miejsce docelowe dla takiej szczepionki – białko kolca, białko S – zostało zidentyfikowane i wtedy selekcjonowani są kandydaci na potencjalną szczepionkę. Po tym etapie zazwyczaj następują dwa ważne kroki, które są potrzebne przed wprowadzeniem szczepionki do badań klinicznych: najpierw szczepionka jest testowana na stosownych modelach zwierzęcych, by zobaczyć, czy ma ona w ogóle działanie ochronne. Jednak model zwierzęcy dla zakażeń SARS-CoV-2 może być trudny do opracowania. Kolejnym krokiem jest konieczność przetestowania toksyczności szczepionki u zwierząt, np. u królików. Nie jest to skomplikowane badanie, ale należy je wykonać w sposób zgodny z Dobrą Praktyką Laboratoryjną (ang. good laboratory practice, GLP), co zwykle zajmuje 3–6 miesięcy.

Szczepionki stosowane u ludzi są wytwarzane podczas procesów technologicznych, które muszą być zgodne z aktualną Dobrą Praktyką Wytwarzania (ang. good manufacture practice, GMP), która ma za zadanie zapewnić stałą jakość i bezpieczeństwo szczepionek. Procesy te muszą być więc specjalnie zaprojektowane lub tak zmodyfikowane, aby były odpowiednie dla nowych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 [7]. Po uzyskaniu wystarczających danych przedklinicznych i wstępnych można dopiero rozpocząć badania kliniczne. Zazwyczaj testy kliniczne szczepionek rozpoczynają się od niewielkich badań fazy I w celu oceny ich bezpieczeństwa. Etap ten trwa często nawet do 3 lat, choć w warunkach zagrożenia pandemią może ulec skróceniu do 3 miesięcy. Po nim następują badania fazy II z początkowo ustaloną dawką szczepionki, które mają za zadanie udowodnić jej skuteczność, a na końcu wreszcie badania fazy III, w których skuteczność i bezpieczeństwo preparatu należy wykazać na dużych liczebnie grupach badanych [8]. Każda z tych faz trwa zazwyczaj też około 3 lat, jednak w wyjątkowej sytuacji, takiej jak obecna, ten schemat może zostać skompresowany do około 12–15 miesięcy. Inną ważną kwestią jest zdolność produkcyjna, która musi być wystarczająca do produkcji stosownej ilości szczepionki. Także dystrybucja szczepionek i ich podawanie pacjentom zawsze zajmuje trochę czasu. Wyszczepienie dużej części populacji prawdopodobnie zajmie tygodnie, a może i miesiące. Biorąc pod uwagę, że populacja jest obecnie niezabezpieczona pod względem immunologicznym przeciwko SARS-CoV-2, wiadomym jest, że niezbędne będą co najmniej dwie dawki szczepionki [9].

 

Kiedy szczepionka będzie dostępna?

Biorąc pod uwagę nawet możliwe skrócenie pewnych etapów badań klinicznych oraz procedur rejestracyjnych w obliczu pandemii COVID-19, jest niezwykle mało prawdopodobne, że szczepionki będą dostępne wcześniej niż 6–9 miesięcy po rozpoczęciu badań klinicznych. Realistycznie patrząc, najprawdopodobniej szczepionki przeciwko SARS-CoV-2 nie będą dostępne wcześniej niż w pierwszym kwartale 2021 roku, choć bardziej prawdopodobne jest drugie półrocze. Zawsze bowiem mogą przytrafić się sytuacje, jak w przypadku preparatu AZD1222 opracowanego przez firmę AstraZeneca wraz z naukowcami z uniwersytetu oksfordzkiego, gdzie badania kliniczne III fazy zostały wstrzymane do wyjaśnienia z powodu stwierdzenia zdarzenia niepożądanego (ang. adverse event) u jednej z osób po zaszczepieniu [10].

 

Literatura

  1. Chen N., Zhou M., Dong X. i wsp.: Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. Lancet 2020, 395: 507-513. doi:10.1016/S0140-6736(20)30211-7
  2. Krammer F., Palese P.: Advances in the development of influenza virus vaccines. Nat. Rev Drug Discov 2015, 14: 167-182. doi:10.1038/nrd4529
  3. Zhu N., Zhang D., Wang W. i wsp.: A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020, 382: 727-733. doi: 10.1056/NEJMoa2001017
  4. Wu L.P., Wang N.C., Chang Y.H. i wsp.: Duration of antibody responses after severe acute respiratory syndrome. Emerg Infect Dis 2007, 13: 1562-1564. doi: 10.3201/eid1310.070576
  5. https://www.fiercebiotech.com/biotech/pfizer-biontech-start-their-covid-vax-phase-3-squaring-off-moderna (dostęp: 10.09.2020)
  6. https://www.ox.ac.uk/news/2020-05-22-oxford-covid-19-vaccine-begin-phase-iiiii-human-trials (dostęp: 10.09.2020)
  7. Singh K., Mehta S. The clinical development process for a novel preventive vaccine: an overview. J Postgrad Med 2016, 62: 4-11. doi:10.4103/0022-3859.173187
  8. https://www.badaniaklinicznewpolsce.pl/o-badaniach-klinicznych/podstawowe-informacje/jak-sie-prowadzi-badania-kliniczne/ (dostęp: 10.09.2020)
  9. https://www.businessinsider.com/coronavirus-vaccine-booster-follow-up-shots-needed-over-time-2020-7?IR=T (dostęp: 10.09.2020)
  10. https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2020/statement-on-astrazeneca-oxford-sars-cov-2-vaccine-azd1222-covid-19-vaccine-trials-temporary-pause.html (dostęp: 10.09.2020)
 

Autor:

dr hab. n. med. Tomasz Dzieciątkowski

Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego

 

Nowsze
COVID - warto wiedzieć
21 października 2020
Starsze
COVID - warto wiedzieć
21 października 2020