- MASZ PYTANIA?
- info@medycynatranslacyjna.pl
Jak powstaje szczepionka?
Opracowanie w 2020 r. szczepionki przeciw wirusowi SARS-CoV-2 w ciągu zaledwie kilku miesięcy jest wyjątkiem. Proces ten jest ściśle nadzorowany, w Unii Europejskiej przez Europejską Agencję Leków (EMA, European Medicines Agency) i trwa zwykle od 10 do 15 lat. Szczepionki są wytwarzane zgodnie ze światowymi standardami ustalonymi przez Światową Organizację Zdrowia (WHO, World Health Organization).
Pierwszym etapem w procesie powstawania szczepionki są badania laboratoryjne polegające na zidentyfikowaniu patogena wywołującego daną chorobę, a następnie wyszukanie antygenów mogących służyć do wywołania odpowiedzi immunologicznej. Mogą to być zabite bądź inaktywowane drobnoustroje lub ich fragmenty. W przypadku wirusa SARS-CoV-2 wykryto, że antygenem jest białko szczytowe koronawirusa (białko S – spike). W tym przypadku konsorcja konstruujące szczepionki zastosowały różne strategie. Klasyczną, najprostszą i chyba najtańszą, strategię zastosował m.in. Chiński SinoVac, w szczepionce CoronaVac – wirus SARS-CoV-2 został inaktywowany chemicznie, przez co nie może się powielać, ale wszystkie białka wirusa pozostają nienaruszone i mogą indukować odpowiedź immunologiczną bez wywoływania choroby. Skuteczność tej szczepionki na wariant klasyczny koronawirusa wynosiła zaledwie 50% i wymagała 2-krotnego szczepienia w odstępie 14 dni, ale do przechowywania szczepionki wystarcza zwykła lodówka. Amerykańska firma biotechnologiczna Novavax, w szczepionce NVX-CoV2373 użyła nanocząstek opłaszczonych rekombinowanym białkiem S. Odpowiedź immunologiczną wzmacniało dodanie tzw. adjuwantu. Skuteczność szczepionki na wariant klasyczny koronawirusa wynosiła 96%, chociaż wymagała 2-krotnego szczepienia w odstępie 21 dni. W zwykłej lodówce można ją przechowywać do pół roku. Badacze Uniwersytetu w Oxfordzie i firmy AstraZeneca odświeżyli swoje wcześniejsze doświadczenie ze szczepionkami wektorowymi i szczepionkę AZD1222 oparli na wektorze ChAdOx1 kodującym białko S wraz z tkankowym aktywatorem plazminogenu na końcu 5’ łańcucha RNA. BNT162b2 (BioNTech/Pfizer) i mRNA-1273 (Moderna) to technologicznie zaawansowane szczepionki nieinfekcyjne. Te dwie szczepionki to zarazem główni pozytywni bohaterowie w pierwszym roku szczepień przeciw wirusowi SARS-CoV-2, przynajmniej w krajach UE, Izraelu i USA. W obu łańcuch mRNA, z którego powstaje białko S, zostało zamknięte w nośniku (lipidowej nanokapsułce). Po wniknięciu nanokapsułki do komórki rozpoczyna się produkcja białka S, a następnie indukcja odpowiedzi immunologicznej. Skuteczność obu jest podobnie wysoka ~95%, obie też wymagały podania dawki przypominającej. Problem w tym, że szczepionka BioNTech/Pfizer wymagała przechowywania w temperaturze -70OC (do 6 miesięcy), a po rozmrożeniu nadawała się do podania przez zaledwie 5 dni, co mogło stanowić poważny kłopot logistyczny szczególnie w uboższych krajach subtropiku i tropiku. Szczepionkę Moderny można przechowywać w temperaturze -20OC (do 6 miesięcy), a po rozmrożeniu do 30 dni w zwykłej lodówce.
Drugim etapem są badania przedkliniczne realizowane początkowo w laboratorium metodami in vitro. Po ich pozytywnym zakończeniu przychodzi czas na badania na zwierzętach. Ta faza badań jest kluczowa dla poznania odziaływania badanej szczepionki na organizm. W roku 2020 w Wielkiej Brytanii w czasie prowadzenia badań nad szczepionkami przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 użycie ssaków naczelnych do badań naukowych zwiększyło się dwukrotnie. Na zwierzętach różnych gatunków ocenia się przede wszystkim bezpieczeństwo szczepionki i jej immunogenność, czyli zdolność do wywołania odpowiedzi immunologicznej. Ponadto określa się bezpieczną dawkę początkową do następnej fazy badań, a także bezpieczną metodę podawania szczepionki. Część badań wykonuje się na zwierzętach zarażonych docelowym patogenem. Po pozytywnym przejściu tego etapu składany jest wniosek o poddanie szczepionki testom klinicznym.
Badania kliniczne składają się z trzech faz testów, których przebieg jest regulowany przez międzynarodowe wytyczne. Każda faza musi zakończyć się wynikiem pozytywnym. Faza I – badanie bezpieczeństwa szczepionki – ma na celu ocenę bezpieczeństwa, odpowiedzi immunologicznej i tolerancji różnych dawek szczepionki z niewielką grupą ochotników, zwykle od 20 do 100 zdrowych osób dorosłych. Jeśli szczepionka jest przeznaczona dla dzieci, badacze najpierw testują osoby dorosłe, a następnie stopniowo obniżają wiek badanych osób. Faza II – badanie odpowiedzi układu odporności osób zaszczepionych i poszukiwanie optymalnej dawki – ma na celu zbadanie bezpieczeństwa szczepionki, immunogenności, proponowanych dawek, harmonogramu immunizacji i metody podania szczepionki. Badanie fazy II obejmuje grupę od 100 do 300 ochotników. Faza III – ostateczna ocena skuteczności i bezpieczeństwa pod kątem występowania niepożądanych odczynów poszczepiennych – ma na celu ocenę bezpieczeństwa szczepionek w dużej grupie osób (10 000 lub więcej). Testowana jest również skuteczność szczepionki, czyli czy szczepionka zapobiega zachorowaniu, czy prowadzi do wytwarzania przeciwciał. Wszystkie badania kliniczne są przeprowadzane z użyciem randomizacji (ochotnicy są przydzielani losowo do grupy kontrolnej i eksperymentalnej), z grupą kontrolną (otrzymującą placebo) i podwójnym zaślepieniem (ani prowadzący badanie, ani uczestnicy nie wiedzą, co otrzymuje uczestnik badania – testowaną szczepionkę czy placebo). Po pozytywnym zakończeniu III fazy badań szczepionka może zostać zarejestrowana i wprowadzona do obrotu. Po zarejestrowaniu szczepionki nadal prowadzone są badania porejestracyjne obejmujące uzupełniające badania kliniczne IV fazy. Faza IV obejmuje badania, które firmy farmaceutyczne przeprowadzają po wyprodukowaniu szczepionki – dalsze testowanie bezpieczeństwa szczepionki (system zgłaszania zdarzeń niepożądanych), skuteczności i innych potencjalnych zastosowań. Szczepionka, jak z tego wynika podlega stałemu nadzorowi, także po wprowadzeniu do obrotu rynkowego.