Vaccinul împotriva noului coronavirus: progrese recente, oportunități și provocări

Un vaccin sigur, eficient, preventiv sau profilacic este urgent necesar pentru a controla recenta pandemie de COVID-19 sau un posibilul viitor focar de coronavirus. Însă proiectarea unui astfel de vaccin și lansarea lui sunt extrem de complexe.

În ultimii 17 ani, au avut loc mai multe eforturi pentru a dezvolta un vaccin de succes împotriva coronavirusurilor. Cu toate acestea, niciun vaccin nu este aprobat până în prezent. Misiunea de a dezvolta un vaccin împotriva bolii COVID-19 are o prioritate ridicată și este considerată o problemă globală esențială, scrie doc.ro.

Proiectarea vaccinului a atras atenția întregii lumi, fiind atribuite diferite motive pentru a realiza cât mai rapid un potențial vaccin:

Controlul infecțiilor: globalizarea rapidă, creșterea călătoriilor internaționale, imigrația și schimbările drastice de mediu au condus la creșterea apariției și răspândirii de noi virusuri care pot provoca infectivitate cronică. În acest context, vaccinarea este una dintre marile preocupări de sănătate publică, în vederea combaterii diferitelor tipuri de boli infecțioase. Obiectivul fundamental al vaccinării este ca persoanele să obțină imunitate înnăscută și să fie protejate împotriva agenților patogeni extrem de contagioși.

Apariția viitoare: În ultimele două decenii, focarele de coronavirusuri au afectat grav stilul de viață, comportamentul uman natural și economia din întreaga lume. Determinantul universal pentru dezvoltarea unor vaccinuri împotriva coronavirusurilor a dispărut, deoarece SARS și MERS nu mai sunt observate decât într-o foarte mică măsură după focarele epidemice din 2004, respectiv 2013. Acum există o nevoie urgentă de a dezvolta vaccinul pentru a combate pandemia actuală, cauzată de SARS-CoV-2, deoarece acesta este cel de-al șaptelea coronavirus care afectează oamenii și nu se poate exclude posibilitatea apariției unui nou coronavirus în viitorul apropiat.

Folosirea unor medicamente existente pentru alte afecțiuni: nu există niciun medicament destinat tratării bolii COVID-19 până în prezent. Strategia care se aplică pentru tratarea bolnavilor de COVID-19 este administrarea unor medicamente existente destinate altor afecțiuni, însă acest lucru poate duce la o rezistență a agentului patogen, poate avea efecte secundare dăunătoare și poate zădărnici eforturile pentru proiectarea unui vaccin, ca opțiune mai bună și mai sigură.

Omologie: În perioada inițială (ianuarie 2019) a noului focar de SARS-CoV-2, nu se știau multe lucruri despre acest virus, cea mai mare provocare fiind aflarea structurii virale reale, a biologiei moleculare, a secvențierii genomului și a relației filogenetice. În prezent, se confirmă faptul că virusul SARS-CoV-2 are proprietăți similare cu virusul SARS-CoV, ceea ce dă speranțe cu privire la dezvoltarea rapidă a unui vaccin, deoarece eforturile anterioare pentru dezvoltarea unuia sunt disponibile în literatura medicală.

Mutația virusului: În general, virusurile ARN au prezentat o rată de mutație rapidă. Cu toate acestea, în cazul virusului SARS-CoV-2, s-a observat că rata mutației este mai lentă și, prin urmare, este posibil să sperăm că infecția cu virusul SARS-CoV-2 poate fi controlată prin vaccinare.

Având în vedere motivele de mai sus, un vaccin eficient împotriva bolii COVID-19 poate juca un rol important în controlul răspândirii virusului SARS-CoV-2. Proiectarea unui vaccin este, însă, o sarcină complexă, care implică studiul diferiților factori, cum ar fi determinarea genei virale/proteinei/aminoacidului, identificarea antigenului eficient, calea imunizării, studiul modelului animal, studiul răspunsului imunitar, studii clinice etc.

Diverse tipuri de vaccinuri se află în dezvoltare și testare

În prezent, multe companii internaționale de biotehnologie farmaceutică și organizații de cercetare sunt implicate activ în dezvoltarea vaccinului împotriva virusului SARS-CoV-2. Există mai multe tipuri de vaccin aflate în lucru: vaccinuri cu virusuri (vii atenuate sau inactivate), vaccinuri cu acid nucleic, vaccinuri cu vector viral și vaccinuri pe bază de proteine (cu subunități proteice și cu particule asemănătoare virusului).

Dezvoltarea oricărui vaccin implică multe etape, fiind un proces lung, de cel puțin 18-36 de luni, și care implică pauze multiple pentru a observa, analiza și încheia datele studiilor clinice. Totuși, unele teste pot fi efectuate în paralel (cum ar fi modelul animal și studiile umane) cu risc financiar ridicat, în regim de urgență, pentru a economisi timp.

Mai mulți alți factori sunt, de asemenea, responsabili pentru proiectarea rapidă a vaccinului. În fazele de dezvoltare, factori cruciali pentru eliberarea în timp util a unui candidat la vaccin sunt:

testarea modelului animal (testările se fac pe șoareci, șobolani, iepuri, hamsteri, maimuțe rhesus)

stabilirea căii de administrare (intranazal, intramuscular, subcutanat, intraperitoneal)

utilizarea unor adjuvanți eficienți, care să sporească răspunsul imunitar, să ofere o protecție mai bună pe termen lung și să faciliteze necesitatea unor doze mici (hidroxid de aluminiu, oligodeoxinucleotide etc.).

Un vaccin ideal ar trebui să poată:

să genereze un potențial răspuns al anticorpilor, de neutralizare împotriva diferitelor tulpini virale ale aceluiași agent patogen

să ofere o protecție bună împotriva infecției și a transmiterii

să producă un răspuns imunogen rapid, cu o cantitate mai mică de antigen

să poată fi administrat la diferite grupe de vârstă în condiții de siguranță, fără efecte alergice sau inflamatorii.

Ce provocări presupune dezvoltarea vaccinului împotriva SARS-CoV-2

Cu toate acestea, există mai multe dificultăți asociate cu dezvoltarea vaccinului împotriva SARS-CoV-2:

Caracteristica virusului și capacitatea de virulență a virusurilor nou apărute: întârzierea debutului simptomelor și mecanismul de reinfectare sunt provocările de bază pentru virusurile nou apărute, care necesită studii și analize atente pentru a proiecta viitorul posibil vaccin.

Eficiența și optimizarea vaccinului: dezvoltarea vaccinului împotriva coronavirusului după focarul SARS și MERS a fost întârziată din cauza indisponibilității modelului animal adecvat, care a afișat o manifestare clinică și o severitate a bolii limitate.

Siguranța vaccinului: siguranța vaccinului împotriva diferitelor tulpini patogene poate fi investigată prin experimentele repetitive și diferite ale modelului animal, precum și prin studii clinice care sunt considerate o provocare imensă în cursa dezvoltării vaccinului SARS-CoV-2 într-un stimp scurt.

Proiectarea vaccinului pe o durată de timp: proiectarea vaccinului într-o perioadă scurtă de timp este cea mai mare provocare pentru controlul situației pandemice actuale, deoarece implică serii de operații precum determinarea antigenului și potența acestuia, calea de imunizare, studiul pe animale, studii umane, preocupări privind siguranța, licențierea, brevetarea, producția în vrac etc. Toate aceste operațiuni sunt necesare pentru a dezvolta un vaccin de succes.

Populația-țintă: proiectarea vaccinului trebuie să fie adecvată pentru toate grupele de vârstă, în timp ce populația-țintă pentru vaccinare trebuie să fie prioritară.

Comercializarea vaccinului: Extinderea bio-procesării vaccinului cu o puritate ridicată a antigenului este, de asemenea, o provocare mare, deoarece toate experimentele sunt efectuate prin sinteza sau producția de antigen realizată în laborator, deci la scară mică. Producția la scară largă împiedică uneori, în cursul producției rapide, puritatea antigenului, care poate afecta în mare măsură siguranța și inducerea răspunsului imunitar celular al vaccinului cu efecte adverse substanțiale. În plus, vaccinul ar trebui să aibă suficient antigen și stabilitate la termen. Stocul de vaccin ar trebui să fie substanțial și disponibil cu taxe minime.

În concluzie, dezvoltarea unui vaccin de succes poate dura cel puțin câteva luni sau chiar ani.