Z znanjem do boljšega zdravja

Razvoj cepiv proti novemu koronavirusu SARS-CoV-2

19. 11. 2020
Epidemija COVID-19 trenutno predstavlja velik zdravstveni in gospodarski problem v Evropi in svetu, zato je iskanje cepiva proti bolezni v zadnjem letu prioriteta vseh razvijalcev cepiv. Dobra precepljenost populacije proti COVID-19 bi pripomogla k obvladovanju epidemije COVID-19 in razbremenitvi zdravstvenega sistema.

Običajno s cepljenjem v telo vnesemo oslabljene ali uničene povzročitelje bolezni ali njihove sestavine (imenujemo jih tudi antigeni), ki izzovejo imunski odziv. Ob stiku s povzročiteljem bolezni, ga naš imunski sistem prepozna in nas zaščiti pred okužbo.

Razvoj cepiva poteka skozi natančno določene predklinične in klinične faze. Predklinična faza zajema ugotavljanje primernega antigena, ki v telesu spodbudi imunski odziv podoben kot pri dejanski okužbi. Preizkusi na celičnih kulturah in na živalih omogočajo oceno sposobnosti, da cepivo izzove imunski odziv. Ti preizkusi omogočijo raziskovalcem vpogled v celične odzive, ki bi jih lahko pričakovali pri ljudeh, da lahko na podlagi rezultatov pripravijo oceno o varnem začetnem odmerku za naslednjo fazo raziskav.

Predklinični fazi testiranja cepiva sledijo tri klinične faze testiranja:

  • Faza 1 vključuje testiranje na majhni skupini zdravih odraslih oseb (20-80 ljudi). Glavni cilj je ocena imunskega odziva pri cepljenih posameznikih in prilagoditev količine potrebnega odmerka cepiva ter ocena varnosti cepiva glede na pojav morebitnih neželenih učinkov.
  • Faza 2 vključuje testiranje večje skupine, nekaj sto sodelujočih posameznikov. Nekateri izmed posameznikov lahko spadajo v ogrožene skupine, pri katerih lahko bolezen pogosteje povzroči težji potek bolezni. Cilj faze 2 je dodatno preučiti varnost in učinkovitost cepiva, preučiti predlagane odmerke in doreči shemo cepljenja ter način aplikacije cepiva.
  • Faza 3 vključuje nekaj tisoč do nekaj deset tisoč ljudi. Cilj faze 3 je natančnejša ocena varnosti cepiv pri veliki skupini ljudi, poleg tega je v tej fazi natančneje opredeljena učinkovitost cepiva (ali preprečuje bolezen, preprečuje tudi okužbo, vodi do tvorbe protiteles,...).

Na podlagi uspešno opravljene tretje faze kliničnega preizkušanja morajo proizvajalci pridobiti dovoljenje za promet s strani pristojnega organa za zdravila (v Evropi je to Evropska agencija za zdravila, EMA). Tudi po pričetku proizvodnje in uporabe cepiva v populaciji še naprej vzporedno poteka redno testiranje in spremljanje učinkovitosti in varnosti cepiva.

Običajna pot razvoja cepiva traja več let, v primeru cepiv proti SARS-CoV-2 pa vse poteka veliko hitreje. Raziskovalne skupine so razvoj pospešile z uporabo podatkov iz preteklih raziskav cepiv (še posebno proti SARS in MERS, ki sta sorodna koronavirusa), z združevanjem faz raziskav in z uporabo novih tehnologij razvijanja cepiv. Kljub pospešeni hitrosti razvoja cepiv je potrebno temeljito preveriti in zagotoviti varnost cepiva.

V nadaljevanju so predstavljene glavne vrste cepiv proti SARS-CoV-2, ki so v tretji fazi kliničnega preizkušanja.

Cepiva na osnovi nukleinskih kislin (mRNK)

Cepiva vsebujejo delček genskega zapisa virusa SARS-CoV-2, ki vsebuje zapis za specifičen antigen (npr. beljakovina S, ki jo virus uporablja za vezavo in vstop v človeške celice). Telesne celice nato s pomočjo tega genskega zapisa proizvedejo antigen, ki v telesu izzove imunski odziv. Prednost tega pristopa je relativna enostavnost obsežne proizvodnje cepiva. Številna cepiva te vrste so v pripravi, trenutno pa še nobeno ni v splošni uporabi.

V to skupino spadajo tudi cepiva na osnovi DNK, ki so trenutno še v začetnih fazah kliničnega preizkušanja.

Tudi raziskovalci slovenskega Kemijskega inštituta so z inovativno metodo razvili svoje cepivo, ki je pripravljeno za klinično preizkušanje. Cepivo vsebuje del genetskega zapisa, ki se v človeških celicah prevede v virusne beljakovine, te pa sprožijo protitelesno in celično imunost. Novost slovenskega pristopa temelji na modifikaciji virusnih beljakovin v nanodelce, ki spominjajo na viruse, s čimer so izboljšali odziv imunskega sistema.

Vektorska cepiva

Cepiva vsebujejo za človeka nenevaren virus (vektor, npr. adenovirus), ki ne more povzročiti bolezni. Vanj vstavijo genski zapis za antigen SARS-CoV-2 (npr. za beljakovino S). Posledično vektor proizvede antigen, ga izrazi na svoji površini in na ta način pri osebi sproži imunski odziv.

Prednost takšnih cepiv je dobra stimulacija imunskega sistema, kar omogoča močnejšo in dolgotrajnejšo zaščito. Ker pa je vektor za vnos v celico virus, lahko pri osebah, ki so že razvile zaščito proti temu virusu, pride do imunskega odziva na vektor namesto na antigen povzročitelja bolezni, kar lahko zmanjša učinkovitost cepiva.

Inaktivirana (mrtva) cepiva

Inaktivirana cepiva vsebujejo povzročitelja bolezni, ki je bil predhodno inaktiviran (toplotno ali kemično). Na ta način izgubi možnost razmnoževanja in ne more povzročiti okužbe. Inaktivirana cepiva izzovejo slabši imunski odziv kot živa oslabljena cepiva in za zadostno delovanje navadno potrebujejo še poživitvene odmerke.

Cepivo iz očiščenih delov povzročitelja bolezni

Cepiva ne vsebujejo celotnega povzročitelja bolezni, temveč le njegove dele. Sem spadajo polisaharidna, konjugirana, rekombinantna cepiva, toksoidi, virusu podobni delci (VLP). Cepivo iz očiščenih delov SARS-CoV-2, ki je v tretji fazi kliničnega preizkušanja, je proizvedeno s pomočjo rekombinantne tehnologije, kjer je delček genskega zapisa za antigen virusa SARS-CoV-2 (beljakovina S) vnesen v celice (npr. bakterijske celice, kvasovke). Te celice nato proizvedejo antigen, ki je pred uporabo dobro prečiščen. Proces omogoča visoko varnost cepiva.

V razvoju so tudi druge vrste cepiv proti SARS-CoV-2, npr. živa oslabljena cepiva (opisana spodaj), ki pa še niso dosegle tretje faze kliničnega preizkušanja.

Živa oslabljena cepiva

Cepivo vsebuje oslabljen živi virus, ki se v gostitelju lahko razmnožuje, vendar izgubi sposobnost, da povzroči bolezen. Prednost takega cepiva je, da močno spodbudi imunski sistem in omogoča dolgotrajnejšo zaščito kot druge vrste cepiv že po prejetem enem odmerku. Cepljenje namreč povzroči imunski odziv, ki je najbolj podoben dejanski okužbi. Slabost je, da je odsvetovana uporaba cepiva pri nekaterih skupinah prebivalstva, npr. nosečnicah in imunsko oslabljenih osebah.

 

Podrobnejše informacije o cepivih proti SARS-CoV-2, ki so trenutno v razvoju v Evropi in svetu, so na voljo v dokumentu dostopnem na spletni strani Svetovne zdravstvene organizacije, na naslednji povezavi.

Evropska komisija je pripravila usmeritve za pripravo strategije cepljenja proti COVID-19 v državah članicah. Dokument je dostopen na naslednji povezavi. 

Obvestila Javne agencije Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke glede cepiv proti okužbam s SARS-CoV-2 in zdravil za uporabo pri bolnikih s COVID-19 so dostopna na naslednji povezavi.