Geber86 / E + / Getty Images
Vrlo brzo nakon prve pojave novog koronavirusa (SARS-CoV-2) koji uzrokuje COVID-19, znanstvenici su počeli raditi na razvoju cjepiva kako bi se spriječilo širenje infekcije i zaustavila pandemija. To je bio ogroman zadatak, jer se u početku o virusu malo znalo, a u početku nije bilo ni jasno hoće li cjepivo biti moguće.
Od tada su istraživači napravili neviđene korake, dizajnirajući više cjepiva koja se u konačnici mogu upotrijebiti u mnogo bržem vremenskom roku nego što je to ikad učinjeno za bilo koje prethodno cjepivo. Mnogo različitih komercijalnih i nekomercijalnih timova širom svijeta koristilo je neka preklapanja i neke različite metode kako bi pristupilo problemu.
Opći postupak razvoja cjepiva
Razvoj cjepiva nastavlja se pažljivim nizom koraka kako bi se osiguralo da je konačni proizvod siguran i učinkovit. Prvo dolazi faza osnovnih istraživanja i pretkliničkih studija na životinjama. Nakon toga cjepiva ulaze u male studije faze 1 s naglaskom na sigurnost, a zatim u veće studije faze 2 s naglaskom na učinkovitost.
Zatim dolaze mnogo veća ispitivanja faze 3, koja proučavaju desetke tisuća pacijenata i zbog učinkovitosti i zbog sigurnosti. Ako u tom trenutku stvari i dalje izgledaju dobro, cjepivo se može predati Upravi za hranu i lijekove (FDA) na pregled i potencijalno puštanje.
U slučaju COVID-19, CDC prvo izdaje kvalificirana cjepiva pod statusom specijaliziranog odobrenja za hitnu uporabu (EUA). To znači da će biti dostupni nekim članovima javnosti iako nisu dobili opsežnu studiju potrebnu za standardno odobrenje FDA-e.
Čak i nakon puštanja cjepiva prema Odobrenju za hitnu uporabu, FDA i Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) nastavit će nadgledati bilo kakve neočekivane sigurnosne probleme.
Cjepiva protiv COVID-19: Budite u toku s dostupnim cjepivima, tko ih može dobiti i koliko su sigurna.
Ažuriranje cjepiva COVID-19
Cjepivo protiv COVID-19, koje su razvili Pfizer i BioNTech, odobrilo je hitnu uporabu 11. prosinca 2020, na temelju podataka iz ispitivanja faze 3. U roku od tjedan dana, cjepivo sponzorirano od strane Moderne dobilo je EUA od FDA na temelju podaci o učinkovitosti i sigurnosti u njihovim fazama 3 ispitivanja.
Johnson & Johnsonovo cjepivo COVID-19 njegove farmaceutske tvrtke Janssen nalazi se u ispitivanjima faze 3 i prijavilo se za EUA 4. veljače. FDA ima zakazan sastanak na kojem će se raspravljati o njemu 26. veljače.
AstraZeneca je također objavila preliminarne informacije o svojim ispitivanjima faze 3, ali još se nije prijavila za EUA od FDA.
Od veljače 2021. godine preko 70 različitih cjepiva širom svijeta pristupilo je kliničkim ispitivanjima na ljudima. Još je više cjepiva još uvijek u pretkliničkoj fazi razvoja (u studijama na životinjama i drugim laboratorijskim istraživanjima).
U SAD-u je dodatni kandidat za cjepivo COVID-19 iz Novavaxa također u pokusima faze 3. U svijetu traje još desetak drugih pokusa faze 3. Ako pokažu učinkovitost i sigurnost, u konačnici se može objaviti veći broj cjepiva u razvoju.
Iako je FDA pustila cjepiva protiv COVID-19, neće svi moći odmah dobiti cjepivo, jer neće biti dovoljno. Prioritet će imati određeni ljudi, poput ljudi koji rade u zdravstvu, štićenika ustanova za dugotrajnu njegu, radnika na frontu i odraslih u dobi od 65 godina i više.
Kako bude postajalo dostupno više cjepiva, a postat će poznato još više informacija o sigurnosti i djelotvornosti, sve će više ljudi moći dobiti ta cjepiva.
Kako cjepiva općenito djeluju?
Sva cjepiva namijenjena novoj koronavirusnoj bolesti dijele neke sličnosti. Svi su stvoreni da pomognu ljudima da razviju imunitet na virus koji uzrokuje simptome COVID-19. Na taj način, ako je osoba u budućnosti izložena virusu, imat će znatno smanjenu šansu da se razboli.
Aktivacija imunološkog sustava
Da bi dizajnirali učinkovita cjepiva, istraživači koriste prirodne moći imunološkog sustava tijela. Imunološki sustav složeni je niz stanica i sustava koji rade na prepoznavanju i uklanjanju zaraznih organizama (poput virusa) u tijelu.
To čini na puno različitih složenih načina, ali određene imunološke stanice zvane T stanice i B stanice igraju važnu ulogu. T stanice identificiraju određene proteine na virusu, vežu ih i na kraju ubijaju virus. B stanice imaju kritičnu ulogu u stvaranju antitijela, malih proteina koji također neutraliziraju virus i pomažu u osiguravanju njegovog uništenja.
Ako se tijelo susreće s novom vrstom infekcije, treba neko vrijeme da ove stanice nauče prepoznavati svoju metu. To je jedan od razloga zbog kojeg vam treba vremena da se popravite nakon što se prvi put razbolite.
T stanice i B stanice također igraju važnu ulogu u dugotrajnom zaštitnom imunitetu. Nakon infekcije, određene dugovječne T stanice i B stanice postaju pripremljene da odmah prepoznaju određene proteine na virusu.
Ovaj put, ako vide te iste virusne proteine, dobivaju pravo na posao. Oni ubijaju virus i zaustavljaju ponovnu infekciju prije nego što uopće budete imali priliku da se razbolite. Ili, u nekim slučajevima, možete se malo razboljeti, ali ni približno toliko bolesno kao prvi put kad ste zaraženi.
Aktivacija dugotrajnog imuniteta cjepivima
Cjepiva, poput onih namijenjenih prevenciji COVID-19, pomažu vašem tijelu da razvije dugotrajni zaštitni imunitet, a da prethodno ne mora proći kroz aktivnu infekciju. Cjepivo izlaže vaš imunološki sustav nečemu što mu pomaže da razvije ove posebne T stanice i B stanice koje mogu prepoznati i ciljati virus - u ovom slučaju virus koji uzrokuje COVID-19.
Na taj način, ako ste virusu izloženi u budućnosti, ove će stanice odmah ciljati virus. Zbog toga biste imali puno manju vjerojatnost da imate ozbiljne simptome COVID-19 i možda uopće nećete dobiti nikakve simptome. Ova cjepiva protiv COVID-19 razlikuju se u načinu interakcije s imunološkim sustavom kako bi se pokrenuo ovaj zaštitni imunitet.
Cjepiva u razvoju za COVID-19 mogu se podijeliti u dvije sveobuhvatne kategorije:
- Klasična cjepiva: Uključuju živa (oslabljena) virusna cjepiva, inaktivirana virusna cjepiva i cjepiva podjedinica na bazi proteina.
- Platforme cjepiva sljedeće generacije: Uključuju cjepiva na bazi nukleinske kiseline (poput onih koja se temelje na mRNA) i cjepiva protiv virusnih vektora.
Klasične metode cjepiva korištene su za izradu gotovo svih cjepiva za ljude koja su trenutno na tržištu. Od pet cjepiva protiv COVID-19 koja su započela ispitivanja faze 3 u SAD-u od prosinca 2020., sva se, osim jednoga, temelje na tim novijim metodama.
Živa (oslabljena) cjepiva protiv virusa
Ova cjepiva su klasična vrsta.
Kako su napravljeni
Živo virusno cjepivo koristi virus koji je još uvijek aktivan i živ da izazove imunološki odgovor. Međutim, virus je izmijenjen i ozbiljno oslabljen tako da uzrokuje malo simptoma, ako ih uopće ima. Primjer živog, oslabljenog virusnog cjepiva kojeg mnogi ljudi poznaju je cjepivo protiv ospica, zaušnjaka i rubeole (MMR), dano u djetinjstvu.
Prednosti i nedostatci
Budući da još uvijek imaju živi virus, ove vrste cjepiva zahtijevaju opsežnija sigurnosna ispitivanja i vjerojatnije su da će uzrokovati značajne štetne događaje u usporedbi s onima napravljenim drugim metodama.
Takva cjepiva možda nisu sigurna za ljude koji su ljudi s oštećenim imunološkim sustavom, bilo zbog uzimanja određenih lijekova ili zbog toga što imaju određena zdravstvena stanja.Također im je potrebno pažljivo skladištenje kako bi ostali održivi.
Međutim, jedna od prednosti živih virusnih cjepiva je ta što imaju tendenciju izazvati vrlo jak imunološki odgovor koji traje dugo. Jednostavnije je dizajnirati cjepivo za jedno pucanje pomoću živog virusnog cjepiva nego s nekim drugim vrstama cjepiva.
Ta će cjepiva također rjeđe zahtijevati upotrebu dodatnog pomoćnog sredstva - sredstva koje poboljšava imunološki odgovor (ali koje također može imati vlastiti rizik od nuspojava).
Inaktivirana virusna cjepiva
To su također klasična cjepiva.
Kako su napravljeni
Inaktivirana cjepiva jedna su od prvih vrsta općih cjepiva koja su stvorena. Izrađuju se ubijanjem virusa (ili druge vrste patogena, poput bakterije). Tada, mrtvi,inaktiviranovirus se ubrizgava u tijelo.
Budući da je virus mrtav, ne može vas stvarno zaraziti, čak i ako ste netko tko ima temeljni problem s vašim imunološkim sustavom. No imunološki se sustav i dalje aktivira i pokreće dugoročnu imunološku memoriju koja vas pomaže zaštititi ako ikada budete izloženi u budućnosti. Primjer inaktiviranog cjepiva u SAD-u je ono koje se koristi protiv virusa dječje paralize.
Prednosti i nedostatci
Cjepiva koja koriste inaktivirane viruse obično zahtijevaju više doza. Oni također možda neće izazvati podjednako snažan odgovor kao živo cjepivo, a s vremenom će im možda trebati ponoviti doziranje. Oni su također sigurniji i stabilniji za rad nego s cjepivima protiv živih virusa.
Međutim, rad s inaktiviranim virusnim cjepivima i oslabljenim virusnim cjepivima zahtijeva specijalizirane sigurnosne protokole. Ali obojica imaju dobro uspostavljene putove za razvoj proizvoda i proizvodnju.
Cjepiva protiv COVID-19 u razvoju
Niti jedno cjepivo koje prolazi klinička ispitivanja u SAD-u ne koristi niti živi virus niti inaktivirani virusni pristup. Međutim, postoji nekoliko ispitivanja faze 3 koja se odvijaju u inozemstvu (u Kini i Indiji) koja razvijaju pristupe inaktiviranom virusnom cjepivu, a najmanje jedno cjepivo razvija se metodom živog cjepiva.
Cjepiva za podjedinice na bazi proteina
To su također klasična vrsta cjepiva, iako je u ovoj kategoriji bilo nekih novijih inovacija.
Kako su napravljeni
Umjesto da koriste inaktivirani ili oslabljeni virus, ova cjepiva koriste adiopatogena da inducira imunološki odgovor.
Znanstvenici pažljivo odabiru mali dio virusa koji će najbolje pokrenuti imunološki sustav. Za COVID-19 to znači protein ili skupinu proteina. Postoji mnogo različitih vrsta cjepiva podjedinica, ali sve one koriste isti princip.
Ponekad se određeni protein, onaj za koji se smatra dobrim pokretačem imunološkog sustava, pročišćava od živog virusa. Drugi puta znanstvenici sami sintetiziraju protein (onom koji je gotovo identičan virusnom proteinu).
Ovaj laboratorijski sintetizirani protein naziva se "rekombinantni" protein. Na primjer, cjepivo protiv hepatitisa B izrađeno je od ove vrste specifične vrste cjepiva proteinske podjedinice.
Mogli biste čuti i za druge specifične vrste cjepiva s proteinskim podjedinicama, poput onih na bazi virusnih čestica (VLP). Uključuju višestruke strukturne proteine iz virusa, ali ništa od genetskog materijala virusa. Primjer ove vrste cjepiva je onaj koji se koristi za prevenciju humanog papiloma virusa (HPV).
Za COVID-19, gotovo sva cjepiva ciljaju specifični virusni protein nazvan spike protein, za koji se čini da pokreće snažan imunološki odgovor. Kada imunološki sustav naiđe na spike protein, on reagira kao da bi bio vidjevši sam virus.
Ta cjepiva ne mogu prouzročiti nikakvu aktivnu infekciju, jer sadrže samo virusni protein ili skupinu proteina, a ne kompletne virusne mehanizme potrebne za replikaciju virusa.
Različite verzije cjepiva protiv gripe predstavljaju dobar primjer različitih dostupnih klasičnih cjepiva. Dostupne su njegove verzije izrađene od živog virusa i od inaktiviranog virusa. Također su dostupne verzije cjepiva s proteinskim podjedinicama, i one izrađene od pročišćenog proteina i one izrađene od rekombinantnog proteina.
Sva ova cjepiva protiv gripe imaju malo različita svojstva u pogledu svoje učinkovitosti, sigurnosti, načina primjene i svojih zahtjeva za proizvodnjom.
Prednosti i nedostatci
Jedna od prednosti cjepiva s proteinskim podjedinicama je ta što imaju tendenciju da uzrokuju manje nuspojava od onih koja koriste cjeloviti virus (kao u oslabljenim ili inaktiviranim virusnim cjepivima).
Primjerice, prva cjepiva napravljena protiv hripavca 1940-ih koristila su inaktivirane bakterije. Kasnija cjepiva protiv hripavca koristila su podjedinstveni pristup i bila je mnogo manja vjerojatnost da će uzrokovati značajne nuspojave.
Sljedeća je prednost cjepiva protiv proteinskih podjedinica u tome što postoje dulje od novijih tehnologija cjepiva. To znači da je njihova sigurnost sveukupno bolje utvrđena.
Međutim, cjepiva s proteinskim podjedinicama zahtijevaju upotrebu adjuvansa za pojačavanje imunološkog odgovora, koji može imati svoje potencijalne štetne učinke, a njihov imunitet možda neće biti tako dugotrajan u usporedbi s cjepivima koja koriste cijeli virus. Također, možda će trebati više vremena za razvoj od cjepiva koja koriste novije tehnologije.
Cjepiva u razvoju za COVID-19
Cjepivo Novavax COVID-19 vrsta je podjediničnog cjepiva (izrađenog od rekombinantnog proteina) koje je započelo klinička ispitivanja faze 3 u SAD-u u prosincu 2020. Drugi mogu ući u ispitivanja faze 3 2021. godine.
Cjepiva na bazi nukleinske kiseline
Novije tehnologije cjepiva izgrađene su oko nukleinskih kiselina: DNA i mRNA. DNA je genetski materijal koji nasljeđujete od roditelja, a mRNA je svojevrsna kopija tog genetskog materijala koji vaša stanica koristi za stvaranje proteina.
Kako su napravljeni
Ova cjepiva koriste mali dio mRNA ili DNA sintetizirane u laboratoriju da bi u konačnici pokrenuli imunološki odgovor.Ovaj genetski materijal sadrži kod za specifični virusni protein potreban (u ovom slučaju, protein COVID-19 spike).
Genetski materijal ulazi u vlastite stanice tijela (pomoću specifičnih molekula nosača koji su također dio cjepiva). Tada stanice osobe koriste ove genetske informacije za proizvodnju stvarnih proteina.
Ovaj pristup zvuči puno strašnije nego što jest. Vlastite će se stanice koristiti za proizvodnju vrste proteina koju normalno stvara virus. Ali virusu treba puno više od toga da bi djelovao. Ne postoji mogućnost zaraze i obolijevanja.
Neke će vaše stanice proizvesti malo COVID-19 bjelančevina (pored mnogih drugih bjelančevina koje vaše tijelo svakodnevno treba). To će aktivirati vaš imunološki sustav da započne formirati zaštitni imunološki odgovor.
Prednosti i nedostatci
DNA i mRNA cjepiva mogu stvoriti vrlo stabilna cjepiva s kojima proizvođači mogu vrlo sigurno rukovati. Oni također imaju dobar potencijal za stvaranje vrlo sigurnih cjepiva koja također daju snažan i dugotrajan imunološki odgovor.
U usporedbi s DNA cjepivima, mRNA cjepiva mogu imati još veći sigurnosni profil. Kod DNA cjepiva postoji teoretska mogućnost da se dio DNA može umetnuti u vlastiti DNA osobe. To obično ne bi predstavljalo problem, ali u nekim slučajevima postoji teoretski rizik od mutacije koja bi mogla dovesti do raka ili drugih zdravstvenih problema. Međutim, cjepiva na bazi mRNA ne predstavljaju taj teoretski rizik.
Što se tiče proizvodnje, jer su to novije tehnologije, neki dijelovi svijeta možda neće imati kapacitet za proizvodnju tih cjepiva. Međutim, na mjestima na kojima su dostupne, ove tehnologije imaju sposobnost brže proizvodnje cjepiva od ranijih metoda.
Djelomično zbog dostupnosti ovih tehnika znanstvenici su se nadali proizvodnji uspješnog cjepiva COVID-19 mnogo brže nego što je to učinjeno u prošlosti.
Cjepiva u razvoju za COVID-19
Istraživači su već dugi niz godina zainteresirani za cjepiva na bazi DNA i mRNA. Tijekom posljednjih nekoliko godina istraživači su radili na mnogim različitim cjepivima na bazi mRNA za zarazne bolesti poput HIV-a, bjesnoće, zika i gripe.
Međutim, niti jedno od ovih drugih cjepiva nije doseglo fazu razvoja što je dovelo do službenog odobrenja FDA za uporabu na ljudima. Isto vrijedi i za cjepiva na bazi DNA, iako su neka od njih odobrena za veterinarsku uporabu.
I cjepiva Pfizer i Moderna COVID-19 cjepiva su na bazi mRNA, a nekoliko drugih cjepiva na bazi DNA i mRNA trenutno prolazi kroz klinička ispitivanja širom svijeta.
Virusna vektorska cjepiva
Virusna vektorska cjepiva imaju puno sličnosti s tim cjepivima na temelju mRNA ili DNA. Oni samo koriste drugačiji način unošenja virusnog genetskog materijala u čovjekove stanice.
Virusna vektorska cjepiva koriste dio adrugačijivirus koji je genetski modificiran tako da nije zarazan. Virusi su posebno dobri u ulasku u stanice.
Uz pomoćinaktiviranovirusa (kao što je adenovirus) u stanice se unosi specifični genetski materijal koji kodira bjelančevinasti protein COVID-19. Baš kao i za druge vrste mRNA i DNA cjepiva, i sama stanica proizvodi protein koji će pokrenuti imunološki odgovor.
S tehničkog stajališta, ova se cjepiva mogu razdvojiti na virusne vektore koji mogu nastaviti stvarati svoje kopije u tijelu (repliciraju virusni vektori) i one koji to ne mogu (ne repliciraju se virusni vektori). Ali princip je isti u oba slučaja.
Baš kao i druge vrste cjepiva na bazi nukleinske kiseline, ni sami COVID-19 ne možete dobiti takvim cjepivom. Genetski kod sadrži informacije samo za stvaranje jednog proteina COVID-19, jednog koji potiče vaš imunološki sustav, ali od kojeg vam neće biti loše.
Prednosti i nedostatci
Istraživači imaju malo više iskustva s virusnim vektorskim cjepivima u usporedbi s novim pristupima poput onih koji se temelje na mRNA. Na primjer, ova se metoda sigurno koristi za cjepivo protiv ebole i prošla je istraživanje za cjepiva protiv drugih virusa poput HIV-a. Međutim, trenutno nema dozvolu za bilo koju primjenu na ljudima u SAD-u
Jedna od prednosti ove metode je što je možda lakše proizvesti metodu imunizacije jednim pucanjem, za razliku od ostalih novih tehnologija cjepiva. U usporedbi s drugim novijim tehnikama cjepiva, također će biti lakše prilagoditi se masovnoj proizvodnji u mnogim različitim pogonima širom svijeta.
Cjepiva u razvoju za COVID-19
Cjepivo AstraZeneca temelji se na virusnom vektoru koji se ne replicira. Farmaceutska tvrtka Johnson & Johnson Janssen također je razvila cjepivo COVID-19 temeljeno na virusnom vektoru koji se ne replicira, a tvrtka je zatražila odobrenje za hitnu uporabu od FDA. (Jedina je metoda koja se trenutno provodi u SAD-u u fazi 3).
Trebaju li nam različita cjepiva protiv COVID-19?
U konačnici se nada da će biti dostupno više sigurnih, učinkovitih cjepiva. Dio razloga za to je taj što će bilo kojem proizvođaču biti nemoguće brzo objaviti dovoljno cjepiva koje će služiti stanovništvu cijelog svijeta. Puno će biti lakše provesti široko cijepljenje ako se proizvede nekoliko različitih sigurnih i učinkovitih cjepiva.
Također, neće sva ova cjepiva imati potpuno ista svojstva. Nadamo se da će se proizvesti više uspješnih cjepiva koja bi mogla pomoći u zadovoljavanju različitih potreba.
Neki zahtijevaju određene uvjete skladištenja, poput dubokog smrzavanja. Neke treba proizvoditi u vrlo visokotehnološkim objektima koji nisu dostupni u svim dijelovima svijeta, ali drugi koriste starije tehnike koje se mogu lakše reproducirati. A neki će biti skuplji od drugih.
Pokazalo se da neka cjepiva pružaju dugotrajniji imunitet u odnosu na neka druga, ali to trenutno nije jasno. Neke bi se mogle pokazati boljima za određene populacije ljudi, poput starijih osoba ili ljudi s određenim zdravstvenim stanjima. Primjerice, cjepiva protiv živih virusa vjerojatno se neće savjetovati nikome tko ima problema sa svojim imunološkim sustavom.
Međutim, sada nemamo dovoljno podataka za ispravnu usporedbu ovih cjepiva u smislu njihove učinkovitosti (i nadamo se minimalnih sigurnosnih problema). To će s vremenom postati jasnije.
Kako se cjepiva daju na raspolaganje, bit će ključno da se što više ljudi cijepi. Samo takvim naporima doista ćemo uspjeti zaustaviti pandemiju.
-for-kids-with-autism.jpg)
