Skróty: ACE2 – konwertaza angiotensyny typu 2, BARDA – Biomedical Advanced Research and Development Authority, BIDMC – Beth Israel Deaconess Medical Center, CEPI – Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, COVID-19 (coronavirus disease) – choroba spowodowana przez SARS-CoV-2, GSK – GlaxoSmithKline, IFN-γ – interferon γ, LNP (lipid nano particles) – nanocząsteczki lipidowe, mRNA – matrycowe RNA, NIAID – National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH – National Institutes of Health, OIT – oddział intensywnej terapii, RBD (receptor-binding domain) – domena wiążąca receptor zlokalizowana w obrębie podjednostki S1 białka S („kolca”) SARS-CoV-2, saRNA – samoreplikujący się mRNA, SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) – koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2, VLP (virus-like particle) – cząsteczki wirusopodobne
Od Redakcji: Artykuł jest zaktualizowaną wersją publikacji pod tym samym tytułem, która ukazała się w Med. Prakt., 2020; 5 (supl.): 36–48. Dodatkowo uzupełniono go o nowe informacje opublikowane do 10 lipca 2020 r.
Wprowadzenie
Szczepienia ochronne są najskuteczniejszą metodą
zapobiegania i kontroli chorób zakaźnych. Pandemia
COVID-19 zmobilizowała zespoły badawcze
na całym świecie do intensywnych badań i nawiązania
współpracy w celu przyspieszenia prac nad
opracowaniem bezpiecznej i skutecznej szczepionki
przeciwko SARS-CoV-2. Byłaby ona krokiem milowym w walce z COVID-19, ułatwiając kontrolę
tych zakażeń w przyszłości. Czy i jak szybko uda
się ją wprowadzić do masowego użytku w praktyce?
Odpowiedzi na to pytanie oczekują z nadzieją
miliony ludzi na całym świecie. Opracowanie i wdrożenie do praktyki nowej szczepionki
to długi i złożony proces, który zazwyczaj trwa co
najmniej 10 lat i jest niezwykle kosztowny. Każdy
preparat eksperymentalny musi pomyślnie przejść
kilka etapów badań przedklinicznych i klinicznych, w których ocenia się jego immunogenność,
skuteczność i bezpieczeństwo. Wprawdzie badania
nad szczepionkami przeciwko SARS-CoV-2
uzyskały aktualnie priorytet we wsparciu finansowym, a instytucje regulacyjne zapaliły zielone
światło dla uproszczonej ścieżki testowania i rejestracji
tych preparatów, wciąż jednak pozostaje
wiele ważnych znaków zapytania.1-4
Najbardziej optymistyczny scenariusz
zakłada, że pierwsze szczepionki przeciwko
SARS-CoV-2 będą dostępne nie wcześniej niż w ciągu 12–18 miesięcy od rozpoczęcia prac badawczych,
czyli w praktyce wiosną lub latem 2021
roku (choć naukowcy z Uniwersytetu w Oksfordzie
jeszcze w maju br. deklarowali, że ich preparat
może być dostępny już we wrześniu br.; p. dalej).3-5
Oznacza to, że przynajmniej 1 z 18 szczepionek,
które stały się obecnie przedmiotem badań klinicznych
(p. tab. 1.), ukończy pomyślnie wszystkie
ich etapy, a proces ich produkcji na masową skalę
uzyska niezbędne atesty.
Tabela 1. Szczepionki przeciwko SARS-CoV-2 na etapie badań klinicznycha | |||
---|---|---|---|
Zastosowana technologia | Rodzaj szczepionki (składnik aktywny) | Faza badań | Zespół badawczy (kraj) |
RNAb | mRNA zawarte w LNP | faza I faza II faza IIIc | Moderna, NIAID (Stany Zjednoczone) |
mRNA (4 różne formaty) zawarte w LNP | faza I/II | BioNTech, Pfizer, Fosun Pharma (Niemcy, Stany Zjednoczone) | |
saRNA zawarte w LNP | faza I | Imperial College London (Wielka Brytania) | |
mRNA | faza I | CureVac Inc. (Niemcy) | |
mRNA | faza I | People’s Liberation Army (PLA), Academy of Military Sciences, Walvax Biotech (Chiny) | |
wektor wirusowy niezdolny do replikacji | wektor adenowirusowy (konstrukt ChAdOx1 nCoV-19) z ekspresją glikoproteiny S SARS-CoV-2 | faza I faza II/III faza III | University of Oxford, AstraZeneca (Wielka Brytania, Brazylia) |
rekombinowany adenowirus (typu 5) zawierający geny kodujące kluczowe antygeny SARS-CoV-2 |
faza I faza II | CanSino Biologics Inc., Beijing Institute of Biotechnology (Chiny) | |
wektor adenowirusowy | faza I | Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology (Rosja) | |
DNA | plazmidowy DNA podawany metodą elektroporacjid | faza I/II | Inovio Pharmaceuticals, International Vaccine Institute (Stany Zjednoczone, Korea Południowa) |
DNA (GX-19) | faza I/II | Genexine (Korea Południowa) | |
inaktywacja | inaktywowana | faza I/II | Wuhan Institute of Biological Products, Sinopharm (Chiny) |
inaktywowana | faza I/II | Beijing Institute of Biological Products, Sinopharm (Chiny) | |
inaktywowana | faza I | Institute of Medical Biology, Chinese Academy of Medical Sciences (Chiny) | |
wirus inaktywowany β-propionolaktonem + adiuwant glinowy | faza I/II | Sinovac Biotech Ltd. (Chiny) | |
białkowa podjednostkowa | trimery/nanocząsteczki kompletnej glikoproteiny S z opatentowanym systemem adiuwantowym Matrix MTM (zawiera saponiny) | faza I/II | Novavax Inc. (Stany Zjednoczone, Australia) |
trimery glikoproteiny S SARS-CoV-2 | faza I | Clover Biopharmaceuticals Inc., GSK, Dynavax Technologies (Australia) | |
białkowa rekombinowana RBD + adiuwant | faza I | Anhui Zhifei Longcom Biopharmaceutical, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences (Chiny) | |
rekombinowana glikoproteina S SARS-CoV-2 z opatentowanym systemem adiuwantowym AdvaxTM | faza I | Vaxine Pty Ltd. (Australia) | |
a Opracowano na podstawie 2. pozycji piśmiennictwa (stan na 2.07.2020 r.)
b kodujący glikoproteiną S („kolec”) wirusa lub podjednostkę S1 „kolca” zawierającą RBD c Koncern Moderna czeka na rozpatrzenie wniosku o rozpoczęcie III fazy badań przez amerykańskie FDA. d Elektroporacja – metoda polegająca na zastosowaniu pola elektrycznego lub elektromagnetycznego do odwracalnego uszkodzenia błony komórkowej w celu wprowadzania do komórek kwasów nukleinowych; po raz pierwszy zastosowano ją w latach 80. XX w. jako alternatywę dla zmodyfikowanych genetycznie wektorów wirusowych i wykorzystywanych w tym celu metod chemicznych. LNP – nanocząsteczki lipidowe, mRNA – matrycowe RNA, NIAID – National Institute of Allergy and Infectious Diseases, RBD – domena wiążąca receptor zlokalizowana w obrębie podjednostki S1 glikoproteiny S („kolca”) SARS CoV 2, saRNA – samoreplikujący się mRNA |
Z dotychczasowych doświadczeń wynika, że przeciętnie tylko 1 na 10 eksperymentalnych preparatów szczepionkowych przechodzi całą tę procedurę pomyślnie i może się następnie starać o rejestrację oraz dopuszczenie do obrotu przez odpowiednie organy nadzoru.2,4 Dlatego im więcej zespołów badawczych jednocześnie pracuje nad szczepionkami, wykorzystując różne rozwiązania technologiczne, tym większa jest szansa na sukces. Aktualnie na etapie badań klinicznych lub przedklinicznych jest 146 eksperymentalnych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2.2 W celu przyśpieszenia prac wiele organizacji rządowych, pozarządowych, firm farmaceutycznych, biotechnologicznych i uniwersyteckich ośrodków badawczych nawiązało współpracę.1-4
Globalna wymiana doświadczeń i wiedzy oraz wsparcie finansowe
Aktualnie nad szczepionkami przeciwko SARS-CoV-2 pracuje ponad 140 zespołów badawczych na całym świecie (tab. 1. i 2.). Wiele z nich nawiązało współpracę badawczo-rozwojową w celu wymiany doświadczeń i wiedzy.
Tabela 2. Szczepionki przeciwko SARS-CoV-2 na etapie badań przedklinicznycha | ||
---|---|---|
Zastosowana technologia | Wybrane rodzaje szczepionek | Liczba ośrodków prowadzących badania |
DNA | DNA podawany metodą elektroporacjib plazmidowy DNA | 11 |
RNA | mRNA kodujące VLP
saRNA mRNA zawarte w liposomach | 15 |
wektor wirusowy niezdolny do replikacji | wektor adenowirusowy (Ad26, Ad5) małpi adenowirus o ograniczonej zdolności do replikacji (GRAd) MVA zawierający białka strukturalne wirusa rekombinowany, inaktywowany wirus wścieklizny kodujący glikoproteinę S1 PIV5 kodujący glikoproteinę S1 | 18 |
białkowa podjednostkowa | glikoproteina S z adiuwantem lub bez
glikoproteina S stabilizowana technologią „klipsa molekularnego” (molecular clamp) trimery glikoproteiny S rekombinowane VLP + adiuwant rekombinowana RBD + adiuwant peptydowa skrócone białko S (COVID-19 XWG-03) | 48 |
VLP | VLP zawierające RBD VLP (system ekspresji w komórkach roślin) VLP + adiuwant opatentowana platforma ekspresji wielu epitopów w postaci VLP (20-ścian foremny) na bazie adenowirusa typu 3 (platforma technologiczna ADDomer) | 11 |
inaktywacja | inaktywowana + adiuwant CpG 1018 | 6 |
atenuacja wirusa (szczepionka „żywa”) | wirus SARS-CoV-2 atenuowany metodą deoptymalizacji kodonów | 2 |
wektor wirusowy zdolny do replikacji | zmodyfikowany, atenuowany wirus odry
zmodyfikowany wirus ospy końskiej z ekspresją glikoproteiny S SARS-CoV-2 rekombinowany, atenuowany wirusy grypy z ekspresją antygenów SARS-CoV-2 (szczepionka donosowa) rekombinowany VSV z ekspresją glikoproteiny S SARS-CoV-2 (VSVΔG) zmodyfikowany wirus rzekomego pomoru drobiu (paramyksowirus ptasi) | 17 |
a Opracowano na podstawie 2. pozycji piśmiennictwa (stan na 2.07.2020 r.).
b Elektroporacja – metoda polegająca na zastosowaniu pola elektrycznego lub elektromagnetycznego do odwracalnego uszkodzenia błony komórkowej w celu wprowadzania do komórek kwasów nukleinowych; po raz pierwszy zastosowano ją w latach 80. XX w. jako alternatywę dla zmodyfikowanych genetycznie wektorów wirusowych i wykorzystywanych w tym celu metod chemicznych. mRNA – matrycowe RNA, MVA – wirus krowianki, PIV5 – wirus paragrypy typu 5, RBD – domena wiążąca receptor zlokalizowana w obrębie podjednostki S1 glikoproteiny S („kolca”) SARS CoV 2, saRNA – samoreplikujący się mRNA, VLP – cząsteczki wirusopodobne, VSV – wirus pęcherzykowatego zapalenia błony śluzowej jamy ustnej |
Coalition for Epidemic Preparedness Innovations
(CEPI) – organizacja pozarządowa koordynująca
prace nad szczepionkami przeciwko nowym
chorobom zakaźnym stanowiącym duże zagrożenie
dla zdrowia publicznego, finansowana przez
Wellcome Trust (brytyjską organizację charytatywną),
fundację Billa i Melindy Gatesów, Komisję
Europejską oraz rządy kilku krajów – realizuje
wiele projektów współpracy na całym świecie. Aktualnie
koordynuje i współfinansuje badania nad 8 eksperymentalnymi szczepionkami przeciwko
SARS-CoV-2. Badania nad 2 (w jednej wykorzystano
technologię wektora adenowirusowego niezdolnego
do replikacji, druga oparta jest na mRNA
zawartym w nanocząsteczkach lipidowych [LNP])
już weszły do III fazy klinicznej (tab. 1.). Spośród
projektów realizowanych pod auspicjami
CEPI warto wymienić współpracę z:
1) Uniwersytetem w Oksfordzie – CEPI przekazała
uczelni środki finansowe na rozpoczęcie i kontynuację badań klinicznych eksperymentalnej
szczepionki opartej na wektorze adenowirusowym
2) amerykańską firmą Inovio Pharmaceuticals
Inc. – CEPI przekazała koncernowi 6,9 mln
dolarów amerykańskich (USD) na rozpoczęcie I fazy badań klinicznych szczepionki opartej
na DNA
3) koncernem farmaceutycznym GlaxoSmithKline
(GSK) – GSK udostępni CEPI swój system adiuwantowy,
który stosowano już w szczepionkach
przeciwko grypie pandemicznej 2009
4) Instytutem Pasteura we Francji, do której zaproszono
również austriacką firmę Themis oraz
Uniwersytet w Pittsburghu w Stanach Zjednoczonych
– podmioty te rozpoczęły badania nad
szczepionką wykorzystującą wektor wirusowy
jako nośnik antygenów SARS-CoV-2; w ramach
powstałego konsorcjum CEPI przekazało
4,9 mln USD na rozpoczęcie badań
5) Uniwersytetem Hongkongu (UHK) – CEPI
przekazała uczelni 620 tys. USD na rozpoczęcie
badań przedklinicznych.
CEPI zapewniła również początkowe finansowanie
prac nad szczepionką przeciwko
SARS-CoV-2 firmom CureVac Inc., Moderna Inc. i Novavax Inc. oraz Uniwersytetowi Queensland w Australii. Z kolei CEPI uzyskała wsparcie finansowe od rządów Danii, Finlandii, Niemiec,
Norwegii i Wielkiej Brytanii, które przeznaczyły
ponad 185 mln USD na badania szczepionek przeciwko
SARS-CoV-2. Niedawno dołączyły do nich
rządy kolejnych krajów: Holandii (54,5 mln USD),
Szwajcarii (10,3 mln USD), Belgii (5,5 mln USD) i Kanady (28,2 mln USD). CEPI szacuje, że koszt
opracowania bezpiecznej i skutecznej szczepionki,
którą będzie można stosować w praktyce, może
wynieść nawet 2 mld USD.1-15
Lista podmiotów, które współdziałają w ramach badań nad szczepionkami przeciwko
SARS-CoV-2, jest jednak jeszcze dłuższa:1,14-17
1) amerykańska agencja rządowa Biomedical Advanced
Research and Development Authority
(BARDA) przekazała amerykańskiej firmie
biotechnologicznej Moderna 483 mln USD
na przyśpieszenie prac nad eksperymentalną
szczepionką „mRNA-1273”, która aktualnie
znajduje się II fazie badań klinicznych (prowadzonej
jednocześnie z I fazą [tab. 1.]); grant
BARDA jest przeznaczony także na przeprowadzenie
badań klinicznych III fazy, które być
może rozpoczną się już jesienią br.
2) CSL Limited/Seqirus dostarcza wiedzę naukową i technologiczną oraz swój system
adiuwantowy MF59 (wykorzystywany z powodzeniem
m.in. w szczepionkach przeciwko
grypie dla osób >65. rż.) zespołowi naukowców z Uniwersytetu Queensland w Australii;
pracują oni nad eksperymentalną szczepionką
przeciwko SARS-CoV-2, w której wykorzystano
nowoczesną technologię „klipsa molekularnego”
(molecular clamp), czyli specjalnego
polipeptydu, który utrwala strukturę przestrzenną
(czwartorzędową) i domeny antygenowe
białek strukturalnych wirusa, aby po ich
wyizolowaniu z kapsydu cząsteczki wirusowej
(np. w szczepionkach typu split, czyli „rozszczepiony
wirion”, lub w szczepionkach podjednostkowych
produkowanych metodą rekombinacji
genetycznej) nie utraciły swoich optymalnych
właściwości antygenowych
3) GSK podjęła współpracę z firmą biotechnologiczną
Clover Biopharmaceuticals, udostępniając
swój system adiuwantowy stosowany w szczepionkach przeciwko grypie pandemicznej; w połowie marca br. GSK rozszerzyła krąg partnerów i aktualnie pracuje z 5 firmami partnerskimi i grupami badawczymi na całym świecie
(m.in. w Stanach Zjednoczonych i Chinach)
4) Janssen Pharmaceutical Companies (należy
do koncernu Johnson & Johnson) nawiązała
współpracę z Beth Israel Deaconess Medical
Center (BIDMC) w Bostonie, dostarczając rozwiązania
technologiczne stosowane już wcześniej
przez tę firmę przy pracach nad szczepionkami
przeciwko wirusowi gorączki krwotocznej
ebola, wirusowi zika i HIV; podmioty te rozpoczęły
testy przedkliniczne kilku potencjalnych
szczepionek przeciwko SARS-CoV-2, tak aby
jeszcze w 2020 roku rozpocząć pierwsze badania
kliniczne (do konsorcjum dołączyła także
BARDA)
5) współpracę z BARDA podjęła również firma Sanofi
Pasteur – prace zmierzają do wykorzystania
technologii rekombinacji DNA, którą Sanofi
stosowała już wcześniej w badaniach nad szczepionką
przeciwko SARS; Sanofi współpracuje
również z CEPI, dzieląc się swoim doświadczeniem
badawczo-rozwojowym dotyczącym szczepionek
6) firma Pfizer i niemiecka firma biotechnologiczna
BioNTech wspólnie rozwijają badania
nad szczepionką opartą na matrycowym RNA
(mRNA) – naukowcy prowadzą już badania
I/II fazy w Niemczech i Stanach Zjednoczonych
(p. tab. 1.); obie firmy rozpoczęły współpracę
już w 2018 roku w celu opracowania opartej
na mRNA szczepionki przeciwko grypie, a aktualnie
planują badania nad szczepionką przeciwko
SARS-CoV-2 także w Chinach (we współpracy z tamtejszym koncernem farmaceutycznym
Fosun Pharma).
Różnorodność kluczem do sukcesu
Różnorodność rozwiązań technologicznych zastosowanych w badaniach naukowych zwiększa szansę
na sukces w wyścigu po skuteczną i bezpieczną
szczepionkę przeciwko SARS-CoV-2 (p. tab. 1. i 2.).
Zwłaszcza że w niektórych projektach badawczych
wykorzystuje się sprawdzone i opatentowane
już wcześniej rozwiązania technologiczne
(tzw. platformy technologiczne), które stosowano w pracach nad innymi szczepionkami (np. systemy adiuwantowe i inne rozwiązania skutecznie stymulujące
pożądaną odpowiedź immunologiczną,
systemy ekspresji antygenów) lub metodami leczenia
(np. wektory adenowirusowe wykorzystywane w terapii genowej). W takich przypadkach opracowanie
nowej szczepionki polega „tylko” na zmianie
odpowiedniego antygenu w sprawdzonej
platformie technologicznej. Prowadzone badania
przedkliniczne i kliniczne nad szczepionkami
przeciwko SARS-CoV-2 dotyczą ogólnie następujących
grup preparatów:
1) na bazie kwasów nukleinowych – zawierają
one mRNA lub DNA kodujące białka strukturalne
wirusa (czyli wchodzące w skład kapsydu
cząsteczki wirusowej)
2) wykorzystujących wektor wirusowy niezdolny
do replikacji jako drogę dostarczenia antygenów
SARS-CoV-2 do organizmu
3) „żywych” (atenuowanych) – zawierających
atenuowane (także z zastosowaniem nowych
technologii) SARS-CoV-2 lub wektory wirusowe
(np. zmodyfikowanego, atenuowanego
wirusa odry lub grypy z ekspresją antygenów
SARS-CoV-2)
4) inaktywowanych (całe „zabite” wirusy)
5) podjednostkowych – zawierających wybrany
antygen lub antygeny SARS-CoV-2 (zazwyczaj
rekombinowane) w postaci:
a) izolowanej
b) cząsteczek wirusopodobnych (VLP) złożonych z rekombinowanego białka lub białek
strukturalnych wirusa, które po syntezie
ulegają samoistnej agregacji w postaci kapsydu
wirusa, ale pozbawionego materiału
genetycznego („pusty” kapsyd)
c) białkowych nanocząsteczek.
Każde z tych rozwiązań technologicznych ma
zalety i wady. Szczepionki „żywe” (atenuowane)
silnie pobudzają odpowiedź immunologiczną,
dlatego liczba koniecznych dawek dla uzyskania
długotrwałej, skutecznej ochrony jest mała (zwykle
wystarczą 1 lub 2). Do oceny ich bezpieczeństwa
potrzeba jednak bardziej skomplikowanych i większych badań. Z kolei szczepionki oparte
na wybranych białkach wirusowych lub kwasach
nukleinowych kodujących informację o antygenach
wirusa kluczowych dla ochronnej odpowiedzi
immunologicznej, choć są łatwiejsze w ocenie bezpieczeństwa, wywołują zazwyczaj słabszą odpowiedź
immunologiczną i wymagają dodatkowych
rozwiązań w celu jej wzmocnienia (np. stosowania
odpowiednich adiuwantów) i/lub większej liczby
dawek. Szczepionki na bazie kwasów nukleinowych
zazwyczaj najszybciej stają się obiektem
badań klinicznych u ludzi, jednak pomimo ponad
25-letniej historii badań nad tym rozwiązaniem
technologicznym żadna szczepionka z tej grupy
nie została zarejestrowana do stosowania u ludzi w profilaktyce jakiejkolwiek choroby zakaźnej.18-20
Nie bez znaczenia jest także sama technologia
produkcji i jej przydatność do wytwarzania szczepionki
na masową skalę. Szczepionki atenuowane,
wektorowe lub inaktywowane wymagają namnażania
wirusów w hodowli komórkowej atestowanej
do produkcji szczepionek, co jest rozwiązaniem
droższym i bardziej kłopotliwym. Wąskim gardłem
może być także efektywność replikacji wirusa,
jeśli będzie zbyt mała. Ponadto, niektóre
laboratoryjne linie ludzkich komórek płodowych
budzą kontrowersje etyczne i opór niektórych grup
wyznaniowych. Pod tym względem szczepionki rekombinowane, a zwłaszcza oparte na kwasach nukleonowych
są prostszym i bardziej efektywnym rozwiązaniem.
Szczepionki w fazie badań klinicznych
Aktualnie w fazie badań klinicznych, na różnych etapach (w wielu przypadkach prowadzonych jednocześnie), znajdują się prace nad 18 eksperymentalnymi szczepionkami przeciwko SARS-CoV-2 (tab. 1.). Na razie są to głównie badania I lub II fazy prowadzone w celu ustalenia optymalnej dawki szczepionki (bez randomizacji, metodą próby otwartej) lub badania z randomizacją, których celem jest ocena bezpieczeństwa i immunogenności szczepionki. Najbardziej zaawansowane prace (III faza badań klinicznych nastawiona na ocenę skuteczności i bezpieczeństwa) dotyczą szczepionki „ChAdOx1 nCoV-19” Instytutu Jennera w Oksfordzie w Wielkiej Brytanii oraz szczepionki „mRNA-1273” amerykańskiego koncernu Moderna.
„mRNA-1273” pod egidą National Institutes of Health
Szczepionka „mRNA-1273” to preparat zawierający
mRNA kodujący glikoproteinę powierzchniową
S wirusa, która tworzy na powierzchni
SARS-CoV-2 „kolec” (ang. spike) i wiąże się z receptorem
na powierzchni komórek człowieka
(tzn. z konwertazą angiotensyny typu 2 [ACE2]).
Nośnikiem mRNA w tej szczepionce są LNP. Prace
nad szczepionką nadzoruje amerykański National
Institute of Allergy and Infectious Diseases
(NIAID) wchodzący w skład rządowych National
Institutes of Health (NIH). Szczepionkę dostarczyła
amerykańska firma biotechnologiczna Moderna
(prace badawcze prowadzono w ścisłej współpracy z NIAID i przy wsparciu BARDA). Badania prowadzone
są w 3 ośrodkach – w Instytucie Szczepionek i Chorób Zakaźnych Kaiser Permanente
Washington Health Research Institute w Seattle,
Vaccine Research Center w Bethesda należącego
do NIH oraz w Klinice Chorób Zakaźnych Dzieci
Emory Children’s Center (należącej do Uniwersytetu
Medycznego Emory w Atlancie). Badanie I fazy rozpoczęto w połowie marca br. i było to
pierwsze badanie kliniczne nad eksperymentalną
szczepionką przeciwko SARS-CoV-2. Aktualnie
badania I i II fazy prowadzone są równolegle, a III etap rozpocznie się najpewniej już jesienią
tego roku.4,21,22
Protokół badania I fazy przewiduje włączenie
60 zdrowych ochotników w wieku 18–55 lat.
Na tym etapie naukowcy wstępnie oceniają bezpieczeństwo i immunogenność szczepionki. Uczestnicy
otrzymują domięśniowo 2 dawki szczepionki w odstępie 28 dni. Głównymi punktami końcowymi
są m.in.: miejscowe i uogólnione zdarzenia
niepożądane, jakiekolwiek zdarzenia niepożądane
wymagające porady lekarskiej oraz ciężkie zdarzenia
niepożądane. Dodatkowo analizowana będzie
m.in. immunogenność (serokonwersja, średnie
stężenie swoistych przeciwciał przed szczepieniem i po szczepieniu). Pierwszą dawkę szczepionki podano
zdrowemu ochotnikowi 16 marca br. Zbieranie
danych niezbędnych do ostatecznej oceny
głównych punktów końcowych potrwa do listopada
2021 roku.4,21,22
W maju br. firma Moderna poinformowała o pozytywnych wstępnych wynikach badania I fazy, a w połowie lipca ukazała się pierwsza
oficjalna publikacja.23 Wykazano, że szczepionka
była immunogenna i dobrze tolerowana. Po podaniu 2 dawek szczepionki (25, 100 lub 250 µg)
serokonwersję obserwowano u wszystkich uczestników
badania, u których oceniono ten parametr
(stężenie swoistych przeciwciał wiążących antygen
było co najmniej takie samo jak w próbkach
surowicy pobranej od osób, które przechorowały
COVID-19). Podobnie, co najmniej takie samo
było miano przeciwciał neutralizujących. Szczepionka
indukowała także silną odpowiedź komórkową
przesuniętą w kierunku odpowiedzi
zależnej od limfocytów Th1, pożądanej w walce z zakażeniem wirusowym. Obserwowano typowe
miejscowe i ogólnoustrojowe zdarzenia niepożądane,
głównie o łagodnym lub umiarkowanym nasileniu
(ból w miejscu wstrzyknięcia, zmęczenie,
dreszcze, ból głowy i mięśni), częściej po podaniu
drugiej dawki szczepionki. Nie odnotowano ciężkich
zdarzeń niepożądanych, które wymagałyby
przerwania badania lub skutkowały rezygnacją
uczestników. Spośród 3 oceniach dawek, dawka
100 µg charakteryzowała się optymalnym bilansem
skuteczności immunologicznej (stężenie
przeciwciał neutralizujących) i bezpieczeństwa
(tolerancji), dlatego wybrano ją do oceny w dalszych
badaniach.23 W związku z zadowalającymi
wstępnymi wynikami I fazy zarejestrowano
protokół badania II fazy (badanie z randomizacją,
metoda podwójnie ślepej próby z placebo),
którego celem jest dalsza ocena immunogenności i bezpieczeństwa „mRNA1273”, ale na większej
liczbie uczestników. Protokół przewiduje włączenie
do badania 600 osób w wieku ≥18 lat (analiza
będzie prowadzona w dwóch grupach wiekowych,
18–54 lat i ≥55 lat, każda po 300 osób). Uczestnicy
otrzymają 2 dawki szczepionki (50 lub 100 µg) w odstępie 28 dni. Oceniane będzie bezpieczeństwo
(miejscowe i uogólnione zdarzenia niepożądane w ciągu odpowiednio 7 i 28 dni po szczepieniu,
jakiekolwiek zdarzenia niepożądane wymagające
porady lekarskiej oraz ciężkie zdarzenia
niepożądane w ciągu 13 mies. po szczepieniu)
oraz immunogenność (serokonwersja i miano
przeciwciał neutralizujących w ciągu 12 mies. obserwacji). Zbieranie danych niezbędnych do ostatecznej
oceny głównych punktów końcowych potrwa
do marca 2021 roku.24 Z informacji przekazanych
przez firmę Moderna wynika, że wniosek o zgodę na rozpoczęcie decydującej III fazy badań
klinicznych czeka już na rozpatrzenie przez amerykańskie
Food and Drug Administration (FDA) i jest szansa na to, że ten ostatni etap badań
rozpocznie się już w lipcu br. Naukowcy oczekują,
że weźmie w nim udział 30 000 zdrowych
ochotników. W III fazie badania oceniana będzie
skuteczność szczepionki „mRNA-1273” (w dawce
100 µg) w zapobieganiu zakażeniu SARS-CoV-2,
objawowym zachorowaniom na COVID-19 i zachorowaniom
wymagającym hospitalizacji. Firma
Moderna zakończyła już produkcję dawek preparatu
potrzebnych do rozpoczęcia badania III fazy.
Jednocześnie zadeklarowała, że dzięki wsparciu
produkcyjnemu innych firm, od 2021 roku będzie w stanie dostarczać rocznie 0,5–1 mld dawek tej
szczepionki.25
„BNT162”, czyli 4 różne formaty RNA
BioNTech i Pfizer uzyskały niedawno zgodę niemieckiego
Urzędu Regulacyjnego Paul-Ehrlich-Institut
oraz amerykańskiej FDA na rozpoczęcie badania
klinicznego I/II fazy szczepionki „BNT162”
przeciwko SARS-CoV-2 (badanie prowadzone
jest na podstawie dwóch odrębnych protokołów w ośrodkach w Niemczech i Stanach Zjednoczonych).
Badanie dotyczy 4 eksperymentalnych
preparatów zawierających mRNA kodujący różne
antygeny SARS-CoV-2, które pomyślnie przeszły
fazę badań przedklinicznych na zwierzętach. Jest
to jedno z dwóch badań klinicznych potencjalnej
szczepionki przeciwko COVID-19 prowadzone w Niemczech.4,17,26,27
W skład 4 prototypowych szczepionek wchodzą
różne formaty mRNA kodujące inne antygeny: 2 zawierają mRNA ze zmodyfikowanymi nukleozydami
(modRNA), kolejna – mRNA z urydyną
(uRNA), a ostatnia – samoreplikujący się mRNA
(saRNA). Każdy format mRNA połączono z LNP
jako nośnikiem. Większą sekwencję kodującą fragment
glikoproteiny S („kolca”) wirusa zawarto w 2 szczepionkach, a w 2 pozostałych wykorzystano
mniejszą, zoptymalizowaną sekwencję kodującą domenę wiążącą receptor (RBD) podjednostki S1
„kolca”. RBD uznaje się za najważniejszą domenę
antygenową stymulującą wytwarzanie swoistych
przeciwciał neutralizujących SARS-CoV-2.17,26,27
Badanie zarejestrowane w Stanach Zjednoczonych
przewiduje włączenie 7600 zdrowych
ochotników w wieku 18–85 lat. Jest to badanie z randomizacją prowadzone metodą podwójnie
ślepej próby z kontrolą placebo. Uczestnicy będą
przydzielani losowo do jednej z kilku grup (w zależności
od wieku i wielkości dawki), w których
otrzymają domięśniowo 1 lub 2 dawki eksperymentalnej
szczepionki BNT162 lub placebo. Badanie
jest prowadzone w 5 ośrodkach. Celem badania
jest określenie optymalnej dawki szczepionki, a także ocena jej bezpieczeństwa (miejscowe i ogólnoustrojowe zdarzenia niepożądane, ciężkie
zdarzenia niepożądane), immunogenności (miano
przeciwciał neutralizujących, stężenie swoistych
przeciwciał wiążących białko S i przeciwciał wiążących
swoistych dla RBD), ale także skuteczności w zapobieganiu zachorowaniom na COVID-9
potwierdzony laboratoryjnie. Zbieranie danych
do oceny w głównych punktów końcowych (dot.
bezpieczeństwa) potrwa do stycznia 2021 roku, a pozostałych (dot. immunogenności i skuteczności)
do stycznia 2023 roku.28
Badanie zarejestrowane w Niemczech przewiduje
włącznie 200 zdrowych ochotników w wieku
18–55 lat. Uczestnicy otrzymają domięśniowo 1 lub 2 dawki eksperymentalnej szczepionki
mRNA. Jest to badanie bez randomizacji prowadzone
metodą próby otwartej, którego celem jest
określenie optymalnej dawki szczepionki, jej bezpieczeństwa
(miejscowe i ogólnoustrojowe zdarzenia
niepożądane) oraz immunogenności. Badanie
jest realizowane w 1 ośrodku w Berlinie. Zbieranie
danych do oceny punktów końcowych potrwa
do sierpnia 2020 roku.29 W kolejnych etapach
zostaną do niego włączeni także pacjenci z grup
ryzyka ciężkiego przebiegu COVID-19.
Pozostałe szczepionki RNA na etapie badań klinicznych
Do badań klinicznych weszły również 3 inne eksperymentalne
szczepionki przeciwko SARS-CoV-2
zawierające różne formaty RNA kodujące białka
strukturalne wirusa. Badanie o akronimie
„COVAC1” prowadzi w Wielkiej Brytanii londyński
Imperial College London. Szczepionka o nazwie
„LNP-nCoVsaRNA” zawiera saRNA kodujący
glikoproteinę powierzchniową S wirusa, który
zawarto w nośniku LNP. Protokół przewiduje
włączenie do badania 2 grup zdrowych ochotników:
pierwszą w wieku 18–45 lat w celu oceny
optymalnej dawki szczepionki, a drugą w wieku
18–75 lat w celu oceny bezpieczeństwa. Zbieranie
danych dotyczących głównych punktów końcowych
potrwa do lipca 2021 roku.30
Pod koniec czerwca br. do I fazy badań klinicznych
weszła również eksperymentalna szczepionka
mRNA o nazwie „CVnCoV”, opracowana
przez niemiecki koncern biotechnologiczny Cure-
Vac. Na razie naukowcy ocenią immunogenność i tolerancję szczepionki, a także ustalą jej optymalną
dawkę. 168 zdrowych ochotników w wieku
18–60 lat otrzyma domięśniowo 2 dawki (2, 4 lub 8 µg) szczepionki w schemacie 0, 28 dni. Badanie
prowadzone jest w Niemczech (4 ośrodki) i w Belgii
(1 ośrodek). Zbieranie danych do oceny głównych
punktów końcowych potrwa do sierpnia 2021
roku.31 Jeżeli wstępne wyniki badania I fazy będą
obiecujące, być może jeszcze w tym roku naukowcy
rozpoczną badania II fazy.32
W Chinach rozpoczęto badanie kliniczne I fazy, w którym naukowcy określą optymalną dawkę, a także immunogenność i bezpieczeństwo eksperymentalnej
szczepionki mRNA zawierającej
sekwencję kodującą RBD białka S „kolca”. W badaniu
weźmie udział 168 zdrowych ochotników w wieku 18–80 lat (badanie prowadzone jest w 2 grupach ochotników w wieku 18–59 lat i 60–80 lat) i potrwa do grudnia 2021 roku. Rekrutację
aktualnie prowadzą 2 ośrodki.33
Konstrukt „ChAdOx1 nCoV-19” Instytutu Jennera w Oksfordzie
Zespół naukowców z Instytutu Jennera na Uniwersytecie w Oksfordzie we współpracy z CEPI
oraz firmą Astra Zeneca intensywnie pracuje nad
szczepionką opartą na wektorze adenowirusowym
niezdolnym do replikacji (konstrukt
„ChAdOx1 nCoV-19” wykorzystujący adenowirusa
szympansów z ekspresją glikoproteiny S
SARS-CoV-2). W kwietniu rozpoczęto badanie kliniczne fazy I/II (z randomizacją i pojedynczo
ślepą próbą), którego celem jest ocena bezpieczeństwa,
immunogenności i skuteczności. Protokół
przewiduje włączenie do badania 1090 zdrowych
ochotników w wieku 18–55 lat, losowo przydzielanych
do 2 grup, w których otrzymają: 1) szczepionkę
„ChAdOx1 nCoV-19” (1 lub 2 dawki w odstępie
miesiąca), 2) szczepionkę kontrolną (1 dawkę
szczepionki przeciwko meningokokom A, C, W, Y).
Głównymi punktami końcowymi są: zachorowanie
na COVID-19 potwierdzone wynikiem testu
molekularnego (metoda reakcji łańcuchowej polimerazy
[PCR]) i ciężkie zdarzenia niepożądane.
Dodatkowe punkty końcowe to m.in.: miejscowe i ogólnoustrojowe zdarzenia niepożądane, hospitalizacja z powodu COVID-19, hospitalizacja
na oddziale intensywnej terapii (OIT) z powodu
COVID-19, zgon z powodu COVID-19, serokonwersja
oraz ocena swoistej odpowiedzi immunologicznej
humoralnej i komórkowej (produkcja
interferonu γ [IFN-γ]; test EliSpot). Rekrutację
ochotników prowadzi 6 ośrodków w Wielkiej Brytanii
(m.in. Szpital Uniwersytecki w Hampshire,
Szpital Uniwersytecki w Bristolu, Szpital Johna
Radcliffe’a w Oksfordzie, Szpital Uniwersytecki
św. Jerzego w Londynie).4,34
Równolegle z badaniem I/II fazy toczy się aktualnie
badanie fazy II/III (z randomizacją i pojedynczo
ślepą próbą). Celem badania jest dalsza
ocena bezpieczeństwa, immunogenności i skuteczności
szczepionki „ChAdOx1 nCoV-19”, ale w dużo
większej populacji osób w szerszym zakresie wieku
(choć nie wszystkie punkty końcowe będą oceniane
we wszystkich grupach wiekowych). Protokół
przewiduje włączenie do badania 10 260 zdrowych
ochotników w wieku ≥5 lat. Tak jak w badaniu fazy
I/II, uczestnicy będą losowo przydzielani do grup, w których otrzymają: (1) szczepionkę „ChAdOx1
nCoV-19” (1 lub 2 dawki w odstępie miesiąca),
(2) szczepionkę kontrolną (1 lub 2 dawki szczepionki
przeciwko meningokokom A, C, W, Y). Oprócz
punktów końcowych takich jak w badaniu wcześniejszych
faz, dodatkowo będą oceniane m.in. immunogenność i bezpieczeństwo szczepionki u osób w wieku ?56 lat oraz bezpieczeństwo szczepionki u dzieci. Skuteczność szczepionki w zapobieganiu
zachorowaniom na COVID-19 naukowcy ocenią w podgrupie dorosłych w wieku >18 lat. Badanie prowadzone jest aktualnie w 20 ośrodkach w Wielkiej
Brytanii. Zbieranie danych niezbędnych
do ostatecznej oceny głównych punktów końcowych
potrwa do sierpnia 2021 roku.35
Prace nad szczepionką postępują bardzo
szybko. W czerwcu br. zarejestrowano protokół
badania III fazy o akronimie „COV003”. Badanie
prowadzone jest w Wielkiej Brytanii oraz w Brazylii (decyzję o częściowym przeniesieniu
badania III fazy do Ameryki Południowej
podjęto z uwagi na istotne zmniejszenie liczby
zachorowań na COVID-19 w Wielkiej Brytanii w ostatnich 2 miesiącach, a dużą zapadalność w Brazylii). W Brazylii badanie prowadzą i nadzorują
Centro de Referencia Imunobiológicos
Especiais-CRIE-Unifesp oraz Uniwersytet Federalny w Sao Paulo. Protokół badania przewiduje
włączenie 2000 zdrowych ochotników wieku
18–55 lat. Naukowcy ocenią bezpieczeństwo, immunogenność i skuteczność szczepionki „ChAdOx1
nCoV-19”. Jest to badanie z randomizacją
prowadzone metodą pojedynczo ślepej próby.
Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup w których otrzymają szczepionkę
„ChAdOx1 nCoV-19” lub szczepionkę kontrolną
(przeciwko meningokokom grupy A, C, W, Y). W ciągu 12-miesięcznego okresu obserwacji naukowcy
ocenią skuteczność szczepionki w zapobieganiu
zachorowaniom na COVID-19 potwierdzonym
badaniem molekularnym. Zakończenie
badania zaplanowano na lipiec 2021 roku.36
Chiński wektor adenowirusowy
Badania nadzoruje chiński Instytut Biotechnologii
Wojskowej Akademii Medycznej, a szczepionkę
dostarczyła chińska firma biotechnologiczna
CanSino Biologics. Ich celem jest wstępna ocena
bezpieczeństwa i immunogenności rekombinowanej
szczepionki opartej na wektorze adenowirusowym
(adenowirus typu 5) niezdolnym do replikacji, do którego wprowadzono geny
kodujące główne antygeny SARS-CoV-2.4,37 Wektory
wirusowe, zwłaszcza adenowirusowe, to rozwiązanie
technologiczne stosowane już wcześniej z powodzeniem w terapii genowej. Projekt finansuje
ze środków publicznych Ministerstwo Nauki i Technologii Chińskiej Republiki Ludowej.38
Protokół badania I fazy przewidywał włączenie
do niego 106 zdrowych ochotników w wieku
18–60 lat, a rekrutację rozpoczęto 16 marca br.
Celem badania była przede wszystkim ocena zdarzeń
niepożądanych występujących po szczepieniu.
Pod koniec maja br. w czasopiśmie „The Lancet”
opublikowano wstępne wyniki tego badania. Wykazano w nim, że w 28-dniowym okresie obserwacji
szczepionka była immunogenna (obserwowano
istotne zwiększenie stężenia swoistych przeciwciał i przeciwciał neutralizujących SARS-CoV-2) i dobrze
tolerowana (najczęściej obserwowano miejscowe
[ból, obrzęk, zaczerwienienie] i uogólnione
[gorączka, zmęczenie, ból głowy, mięśni] zdarzenia
niepożądane o łagodnym lub umiarkowanym
nasileniu). Nie odnotowano ciężkich zdarzeń niepożądanych.38
Zanim wstępne wyniki tego badania ogłoszono
publicznie, już w połowie kwietnia zarejestrowano
badanie II fazy oceniające bezpieczeństwo i immunogenność
szczepionki (z randomizacją, podwójnie
ślepą próbą i z placebo w grupie kontrolnej),
które toczy się równolegle z badaniem I fazy. Obejmie
ono w sumie 375 zdrowych, dorosłych ochotników
(250 w grupie eksperymentalnej i 125 w grupie
kontrolnej). Głównymi punktami końcowymi
badania są m.in.: zdarzenia niepożądane, ciężkie
zdarzenia niepożądane oraz stężenia swoistych
przeciwciał w klasie IgG i swoistych przeciwciał
neutralizujących oceniane 14 i 28 dni oraz 6 miesięcy
po szczepieniu. Badanie ma być prowadzone w 3 ośrodkach w prowincji Hubei w Chinach, ale
do końca kwietnia jeszcze nie rozpoczęto rekrutacji z uwagi na wygasanie epidemii w Chinach.4,39