Co se používá jako živé vakcíny?

Od prosince 2020 je ve vývoji více než 200 kandidátů na vakcínu proti COVID-19. Z toho nejméně 52 kandidátů na vakcínu prochází studiemi na lidech. Několik dalších vakcín je v současné době ve fázi I/II a v nadcházejících měsících vstoupí do fáze III (další informace o fázích klinických studií naleznete ve třetí části našeho přehledu Jak se vyvíjejí vakcíny?).

Proč vyvíjet tolik vakcín?

Obecně platí, že více kandidátů na vakcínu musí projít přísnými klinickými zkouškami, než bude některá shledána jako bezpečná a účinná. Například ze všech vakcín, které jsou zkoumány v laboratořích a testovány na laboratorních zvířatech, bude přibližně sedm ze sta považováno za dostatečně účinné a bezpečné na to, aby mohly přejít na klinické testy na lidech. Z vakcín, které se dostanou do fáze klinického hodnocení, je úspěšná pouze jedna z pěti. Velké množství různých vakcín ve vývoji zvyšuje pravděpodobnost, že jedna nebo více vakcín bude shledáno bezpečnými a účinnými pro imunizaci prioritních populací.

Různé typy vakcín

Existují tři hlavní přístupy k vývoji vakcín v závislosti na tom, co se používá k imunizaci: celé virus nebo bakterie; fragmenty mikroorganismy, které způsobují imunitní odpověď; pouze genetický materiál, obsahující kód pro syntézu specifických proteinů, spíše než celý virus.

Inaktivovaná vakcína

První způsob výroby vakcíny využívá choroboplodný virus nebo bakterii nebo jim velmi podobné mikroorganismy, které jsou inaktivovány (usmrceny) pomocí chemikálií, tepla nebo záření. Tato metoda staví na technologiích, které prokazatelně účinně chrání člověka, jako jsou ty, které se používají k výrobě vakcín proti chřipce a dětské obrně, a umožňuje výrobu vakcín v poměrně velkém měřítku.

Vyžaduje však speciální laboratorní zařízení, ve kterých lze virus nebo bakterie bezpečně pěstovat, produkční cyklus může být relativně dlouhý a imunizace bude pravděpodobně vyžadovat dvě nebo tři dávky.

Živá atenuovaná vakcína

Živá vakcína používá oslabený nebo velmi podobný virus. Příklady tohoto typu vakcíny jsou vakcína proti spalničkám, příušnicím a zarděnkám (MMR) a vakcína proti planým neštovicím a pásovému oparu. Tato metoda využívá technologii podobnou výrobě inaktivované vakcíny a lze ji použít pro hromadnou výrobu. Tento typ vakcíny však nemusí být vhodný pro osoby s oslabeným imunitním systémem.

Virová vektorová vakcína

Tento typ vakcíny využívá bezpečný virus, který dodává specifické subelementy (proteiny) odpovídajícího mikroorganismu, díky čemuž je vakcína schopna aktivovat imunitní odpověď, aniž by způsobila onemocnění. Za tímto účelem se do bezpečného viru vloží kód, který vytvoří určité části odpovídajícího patogenu. Tento neškodný virus je pak použit jako platforma nebo vektor pro dodání proteinu do buněk těla, který aktivuje imunitní odpověď. Příkladem tohoto typu vakcíny, kterou lze rychle vyvinout, je vakcína proti ebole.

Podjednotkové vakcíny

Podjednotkové vakcíny používají pouze specifické fragmenty (podjednotky) viru nebo bakterií, které musí imunitní systém rozpoznat. Neobsahují celé mikroorganismy ani bezpečné viry jako přenašeče. Jako podjednotky lze použít proteiny nebo cukry. Většina vakcín používaných v dětském očkovacím schématu je podjednotková a chrání před nemocemi, jako je černý kašel, tetanus, záškrt a meningokoková meningitida.

Vakcíny založené na genetickém materiálu (nukleové kyseliny)

Na rozdíl od vakcín založených na oslabených nebo neživotaschopných celých mikroorganismech nebo jejich fragmentech používá vakcína na bázi nukleových kyselin část genetické struktury obsahující program pro generování specifických proteinů, spíše než celý mikroorganismus. DNA a RNA obsahují kód, který buňky našeho těla používají k tvorbě bílkovin. V tomto procesu je DNA nejprve přeměněna na messenger RNA, která je následně použita jako program pro produkci specifických proteinů.

Vakcína na bázi nukleové kyseliny dodává buňkám našeho těla specifický soubor instrukcí ve formě DNA nebo mRNA, čímž je přiměje k syntéze požadovaného specifického proteinu, který imunitní systém našeho těla musí rozpoznat a reagovat na něj.

Technologie využívající genetický materiál je novým způsobem výroby vakcín. Před pandemií COVID-19 ještě žádná neprošla celým schvalovacím procesem pro použití u lidí, ačkoli některé DNA vakcíny, včetně určitých typů rakoviny, procházely studiemi na lidech. Vzhledem k pandemii pokročil výzkum v této oblasti velmi rychle a některé vakcíny COVID-19 založené na mRNA dostávají povolení k nouzovému použití; což znamená, že je nyní lze podávat lidem, nejen používat v klinických studiích.

Tento článek je součástí série o vývoji a distribuci vakcín. Zjistěte více o vakcínách, jak fungují a jak zajistit, aby byly bezpečné a spravedlivě distribuovány v sérii WHO „Vše o vakcínách“.

Jaké složky obsahuje vakcína?

Vakcíny obsahují drobné fragmenty patogenu nebo programu k vytvoření těchto malých fragmentů. Obsahují také další složky potřebné k tomu, aby byla vakcína bezpečná a účinná. Tyto posledně jmenované složky jsou obsaženy ve většině vakcín a byly používány po desetiletí v miliardách dávek vakcín.

Každá složka vakcíny slouží specifickému účelu a každá složka je během výrobního procesu testována. Všechny přísady jsou testovány na bezpečnost.

Antigen

Všechny vakcíny obsahují aktivní složku (antigen), která generuje imunitní odpověď, nebo program k vytvoření aktivní složky. Antigenem může být malá část patogenu, jako je protein nebo cukr, nebo to může být celý mikroorganismus v oslabené nebo inaktivované formě.

Konzervanty

Konzervační látky zabraňují kontaminaci vakcíny po otevření lahvičky, pokud je použita na více než jedné osobě. Některé vakcíny nemají konzervační látky, protože jsou skladovány v jednodávkových lahvičkách, které se po jedné dávce vyhodí. Nejpoužívanějším konzervantem je 2-fenoxyetanol, který se již řadu let používá v řadě vakcín a řadě produktů péče o kojence. Tato konzervační látka je bezpečná pro použití ve vakcínách, protože je pro člověka málo toxická.

Stabilizátory

Stabilizátory zabraňují chemickým reakcím uvnitř vakcíny a zabraňují přilepení komponent vakcíny k lahvičce.

Stabilizátory mohou být cukry (laktóza, sacharóza), aminokyseliny (glycin), želatina a proteiny (rekombinantní lidský albumin získaný z kvasinek).

Povrchově aktivní látky

Povrchově aktivní látky udržují všechny složky vakcíny ve smíšeném stavu. Zabraňují tvorbě sedimentu a ulpívání prvků v tekuté formě vakcíny. Často se také používají v potravinách, jako je zmrzlina.

Nečistoty

Nečistoty jsou nepatrná množství různých látek používaných při výrobě nebo výrobě vakcín, které nejsou aktivními složkami v hotové vakcíně. Látky se liší v závislosti na použitém výrobním procesu a mohou zahrnovat vaječné bílky, kvasnice nebo antibiotika. Zbytkové stopy těchto látek, které mohou být přítomny ve vakcíně, jsou v tak malých množstvích, že se musí měřit v částech na milion nebo v částech na miliardu.

Ředidla

Ředidlo je kapalina používaná k naředění vakcíny na správnou koncentraci těsně před jejím použitím. Nejčastěji se jako ředidlo používá sterilní voda.

Adjuvans

Některé vakcíny také obsahují adjuvans. Adjuvans zlepšuje imunitní odpověď na vakcínu, někdy tím, že se vakcína ponechá v místě vpichu déle nebo stimuluje lokální imunitní buňky.

Adjuvans může být malé množství hliníkových solí (např. fosforečnan hlinitý, hydroxid hlinitý nebo síran hlinitodraselný). Nebylo prokázáno, že by hliník způsoboval žádné dlouhodobé zdravotní problémy a lidé pravidelně konzumují hliník prostřednictvím jídla a pití.

Jak se vyvíjejí vakcíny?

Nejčastěji používané vakcíny se používají desítky let a každý rok je bezpečně dostanou miliony lidí. Stejně jako všechny léky musí každá vakcína projít rozsáhlým a přísným testováním, aby se posoudila její bezpečnost, než bude moci být zařazena do očkovacích programů jednotlivých zemí.

Každá vyvinutá vakcína musí nejprve projít testy a hodnocením, které pomohou určit, který antigen by měl být použit ke spuštění imunitní reakce. Tato předklinická fáze testování se provádí bez lidských subjektů. Experimentální vakcíny se nejprve testují na zvířatech, aby se vyhodnotila jejich bezpečnost a schopnost předcházet onemocnění.

Pokud vakcína vyvolá imunitní odpověď, je následně testována v klinických studiích na lidech, které se skládají ze tří fází.

Fáze 1

Vakcína se podává malému počtu dobrovolníků, aby se vyhodnotila její bezpečnost, zajistilo se, že vyvolá imunitní odpověď, a určí se správná dávka. Typicky se během této fáze testování vakcíny testují na mladých dospělých dobrovolnících.

Fáze 2

Vakcína je poté podána stovkám dobrovolníků, aby se dále vyhodnotila její bezpečnost a schopnost vyvolat imunitní odpověď. Účastníci této fáze studie mají stejné charakteristiky (jako je věk a pohlaví) jako lidé, pro které je vakcína určena. Typicky se v této fázi provádějí četné studie, aby se vyhodnotily různé věkové skupiny a různé formulace vakcín. V tomto bodě studie obvykle zahrnuje skupinu, která nedostala vakcínu, jako srovnávací skupinu, aby se zjistilo, zda změny, které nastaly ve očkované skupině účastníků, lze připsat vakcíně nebo k nim došlo náhodou.

Fáze 3

Vakcína je poté podána tisícům dobrovolníků a porovnána s podobnou skupinou lidí, kteří nedostali vakcínu, ale dostali srovnávací přípravek, aby se zjistilo, zda je vakcína účinná proti onemocnění, proti kterému má chránit, a prostudovala se její bezpečnost. u mnohem většího počtu lidí.. Většinu času se v této fázi provádějí zkoušky v různých zemích a na různých místech v rámci zemí, aby se zajistilo, že získané výsledky týkající se účinnosti vakcíny platí pro různé skupiny populace.

Během fáze 2 a 3 studií dobrovolníci a vědci provádějící studii nevědí, kteří dobrovolníci dostali testovací vakcínu a kteří dostali srovnávací produkt. Tato technika, nazývaná „zaslepení“, je nezbytná k zajištění toho, že ani dobrovolníci, ani vědci nebudou při hodnocení bezpečnosti nebo účinnosti zaujatí tím, že vědí, kdo obdržel který produkt. Jakmile je zkouška dokončena a jsou k dispozici všechny výsledky, jsou dobrovolníci a testovací vědci informováni o tom, kdo dostal vakcínu a kdo srovnávací produkt.

Jakmile budou k dispozici výsledky všech těchto klinických studií, musí být podniknuta řada kroků, včetně provedení přezkumů účinnosti a bezpečnosti, aby bylo možné informovat o předpisech a politikách veřejného zdraví. Úředníci v každé zemi pečlivě prověřují údaje ze studie a rozhodují se, zda použití vakcíny povolí. Vakcína musí být shledána bezpečnou a účinnou v běžné populaci, než bude schválena a zahrnuta do národního imunizačního programu. Úroveň bezpečnosti a účinnosti vakcín je extrémně vysoká za předpokladu, že jsou podávány lidem, kteří jsou zdraví a zejména nemají nemoc, proti které mají chránit.

Po zavedení vakcíny se provádí nepřetržité sledování. Jsou zavedeny systémy pro sledování bezpečnosti a účinnosti všech vakcín. To umožňuje vědcům sledovat účinky vakcín a jejich bezpečnost, i když jsou používány velkým počtem lidí po dlouhou dobu. Tato data se používají k úpravě zásad používání vakcín za účelem optimalizace jejich dopadu a k bezpečnému sledování dopadu vakcíny během jejího použití.

Jakmile je vakcína použita, musí být prováděno průběžné sledování, aby bylo zajištěno, že zůstane bezpečná.