COVID Innovációk: Vakcinák Variánsokhoz, Drone Szállítások, Saját Nyomtatási Felvételek és Egyebek
COVID Innovációk: Vakcinák Variánsokhoz, Drone Szállítások, Saját Nyomtatási Felvételek és Egyebek
Videó: COVID Innovációk: Vakcinák Variánsokhoz, Drone Szállítások, Saját Nyomtatási Felvételek és Egyebek
Videó: Drones Deliver COVID-19 Vaccines in Africa | Mashable 2023, Február
Anonim

A következő generációs COVID-19 vakcinák nemcsak a vírus különböző verzióival foglalkoznak, hanem a költségek töredékével kínálnak megoldásokat az egész világon.

COVID innovációk: Vakcinák változatokhoz, Drone szállítások, Saját nyomtatású felvételek és egyebek
COVID innovációk: Vakcinák változatokhoz, Drone szállítások, Saját nyomtatású felvételek és egyebek

Az oltóanyag-fejlesztők következő hulláma új technológiákat kezd bevezetni a gyorsan terjedő változatok kezelésére, és meglepő megállapodásokat kötnek - nem az ismert COVID-19 vakcinakészítőkkel, hanem a kiszolgáltatott alacsony és közepes jövedelmű országok gyártóival és intézeteivel (LMIC-k). A technológia áramlása sem egyirányú. Az indiai Hyderabadból származó Bharat Biotech, amely a közelmúltban 81 százalékos hatékonysági arányról számolt be a Covaxin oltóanyag 3. fázisú vizsgálatának időközi kiolvasása során, felsorakoztatta az Ocugen nevű vállalatot, amely amerikai fejlesztési és kereskedelmi partnerként működik.

Számos SARS-CoV-2 variáns megjelenése aggodalmakhoz vezetett a vakcina hatékonyságának romlása miatt, de sok oltóanyag-fejlesztő már előre látta a problémát. "A helyzet valóban nem jelent számunkra nagy meglepetést" - mondja Steven Powell, a belgiumi Niel eTheRNA Immunotherapies vezérigazgatója. "Mindig az volt a szándékunk, hogy kereszt-törzs elleni oltást hozzunk létre" - mondja. Az eTheRNA és más oltóanyag-fejlesztők számos különböző módszert és módszert alkalmaznak, hogy széles körű védelmet nyújtsanak: a genetikai átprogramozáson alapuló élő attenuált vakcináktól kezdve az orális vakcinákig, intranazális vakcinákig, önerősítő RNS vakcinákig és számítógéppel tervezett vírusszerű vakcinákig. részecskék (VLP), a peptid vakcinák és az RNS vakcinák mellett, amelyek védelmet nyújtanak a különböző SARS-CoV-2 törzsek ellen.

.

A fejlesztési tevékenység nagysága is figyelemre méltó. A már engedélyezett vakcinák kivételével a Milken Intézet vakcinakövetője hét klinikai stádiumú DNS vakcina programot, 11 inaktivált vírus vakcinát, egy élő attenuált vírus vakcinát, nyolc nem replikálódó vírusvektort, öt replikációs vírusvektort, 19 alegységet (rész a vírus) vakcinák, öt mRNS vakcina és kettő VLP-k alapján. E programok földrajzi elterjedése is széles.

"Az egyik különlegesség, amire összpontosítunk, a hőstabilitás" - mondja Nick Jackson, az oltásokkal kapcsolatos kutatás-fejlesztés program- és technológiai vezetője az oslói CEPI-nél, az Epidémiás Készenlét Innovációs Koalíciójánál, amely megalapította a COVAX létesítményt az Egészségügyi Világszervezettel. és a GAVI vakcinákat szállít az LMIC-k számára. „Más oltóanyag-típusok, amelyek valószínűleg könnyebben szállíthatók az LMIC-kben, azok, amelyek önadagolhatók vagy könnyebben beadhatók, például orrspray vagy pirula formájában. Ez azt jelentené, hogy az oltásokat könnyebben lehet távoli helyekre szállítani, és kevésbé függenek az egészségügyi helyszínek és a személyzet hozzáférésétől.” A drón-technológiát a távoli területekre történő elosztás gyorsabbá tételére is alkalmazzák - Ghánában 2,5 millió oltást szállítanak ilyen módon, a Zipline, egy orvosi drón-szállító cég, a UPS Alapítvány és az ország kormánya közötti partnerség révén.

Még a világjárvány beköszöntét megelőzően Tübingen, a németországi CureVac és a CEPI együtt fejlesztették a hordozható mRNS nyomtatási technológiát, amely lokális körülmények között gyorsan előállíthat több százezer vakcinaadagot. "Van egy" wave 2 "portfóliónk, amelyet tavaly hoztunk létre" - mondja Jackson. Ez továbbra is a prototípus szakaszában marad, mondja Jackson. "Ez valójában az mRNS jegye, amelynek globális hatása van a jövőben." A CEPI „aktív beszélgetéseket folytat” a GreenLight Biosciences-szel is, amely kifejlesztett egy alacsony költségű sejtmentes mRNS-előállítási módszert, amely az élesztő biomasszájából származó nukleotidok betakarítására támaszkodik.

Időközben az új gyártási partnerségek, például a Basel, a svájci székhelyű Novartis és a CureVac, valamint a Merck és a Johnson & Johnson közötti partneri kapcsolatok hozzá fogják adni az égetően szükséges termelési kapacitást a globális kínálathoz.

Az új változatok már az oltásfejlesztőket kényszerítik újrakészítésre. Az AstraZeneca SARS-CoV-2 tüske (S) fehérjét kódoló csimpánz adenovírus-vektor vakcinája súlyosan veszélybe került egy dél-afrikai hatékonysági vizsgálat során, ami arra késztette az ország hatóságait, hogy állítsák le a bevezetését. A Novavax szaponin alapú (Matrix-M) adjuváns S-protein NVX-CoV2373 nanorészecske vakcinája szintén károsodott, bár nem azonos mértékben - derült ki egy nemrégiben készült független tanulmányból. A Pfizer / BioNtech és Moderna vakcinák szintén jelentősen elvesztették a semlegesítő aktivitást a B.1.1.28 változattal szemben, amelyet először Brazíliában és Japánban azonosítottak.

Bár a vállalatok fenntartják, hogy a megfelelő módosított mRNS-vakcináik továbbra is megfelelő védelmet nyújtanak a változatokkal szemben, emlékeztető felvételeket fejlesztenek ki a B.1.351 variánsra, amelyet először Dél-Afrikában azonosítottak. A Pfizer és a BioNtech egy harmadik tanulmány hatását is értékeli egy új tanulmányban, amely önkénteseket fog toborozni az eredeti 1. fázisú kísérletükből. A CureVac és a londoni székhelyű GlaxoSmithKline egy olyan mRNS-alapú vakcina együttes kifejlesztésének tervét is közzétette, amely véd a több vírusváltozat ellen.

Valószínűleg további új vírusvariánsok jelennek meg, ami az oltóanyag-fejlesztők számára azt jelenti, hogy kiszélesítik az általuk megcélzott vírusepitópok (az immunsejtek által felismert részek) körét. Az első oltási hullám az S-fehérjéhez konvergálva olyan antitesteket és T-sejteket generált, amelyek felismerik a fehérje receptor-kötő doménnek (RBD) nevezett részét, hogy megakadályozzák a vírus bejutását a gazdasejtekbe. A következő generációs vakcináknak immunitást kell kiváltaniuk, amely védelmet nyújt a törzsek között, és szélesíteniük kell a cél vírusantigéneket, az immunreakciót kiváltó vírusrészeket. Ennek érdekében a vakcináknak erősen konzervált T-sejt-epitópokat kell megcélozniuk a vírusra, és azokat az epitópokat, amelyek széles körben semlegesítő antitest-válaszokat váltanak ki. Más lehetséges változtatások biztosíthatják, hogy a vakcina serkenti a nyálkahártya immunitását, egyetlen dózissal véd, vagy szobahőmérsékleten stabil marad.

Valószínűleg további új vírusvariánsok jelennek meg, amelyek az oltóanyag-fejlesztők számára azt jelentik, hogy kiszélesítik az általuk megcélzott vírusepitópok (kötődési helyek) körét. Az első oltási hullám az S-fehérjéhez konvergálva olyan antitesteket és T-sejteket generált, amelyek felismerik a receptor-kötő doménnek (RBD) nevezett fehérje egy részét, hogy megakadályozzák a vírus bejutását a gazdasejtekbe. A következő generációs oltásoknak immunitást kell létrehozniuk, amely védelmet nyújt a törzsek között, és kiszélesíti a releváns vírusantigéneket, egy vírusrészeket, amelyek immunreakciót váltanak ki. Ennek érdekében a vakcináknak erősen konzervált T-sejt-epitópokat kell megcélozniuk a vírusra, és azokat az epitópokat, amelyek széles körben semlegesítő antitest-válaszokat váltanak ki. Más lehetséges változtatások biztosíthatják, hogy a vakcina serkenti a nyálkahártya immunitását, egyetlen dózissal véd, vagy szobahőmérsékleten stabil marad.

Ezen megközelítések egy része most a klinikán van. A világ legnagyobb mennyiségű oltóanyaggyártója, az Indiai Szérum Intézet 1/2 fázisú vizsgálatban vesz részt egy COVID-19 vakcinával, amely antigén-szállítási módszeren alapszik, az angliai SpyBiotech oxfordi engedélyével rendelkező VLP technológiával. A kívánt hasznos terhet hordozó hepatitis B vírus felszíni antigént (HBsAg) fehérje konjugációs technológiával egyesíti, hogy a tüskefehérjét bemutassa az immunrendszernek.

A HBsAg spontán képez egy VLP-t, egy olyan struktúrát, amelyhez bármilyen fehérje-antigén kapcsolódhat. A SpyBiotech társalapítója, Mark Howarth által az Oxfordi Egyetemen kifejlesztett technológia egy olyan fehérje egy részét tervezi, amely segíti a Streptococcus baktériumokat a gazdákhoz kötődni, így 13 aminosavból álló peptid tagot (SpyTag) és 138 aminosavból álló protein partnert (SpyCatcher) készít. savak. Amikor a SpyTag és a SpyCatcher közel kerül egymáshoz, spontán kialakul egy stabil molekuláris kötés. A SpyCatcher domén beágyazható a VLP struktúrába és a SpyTag bármely érdekes antigénbe, például a SARS-CoV-2 tüskefehérjébe. A kettő összekeverése következetes, stabil VLP-ket eredményez, amelyeket gazdagon díszítenek antigének.

.

"A VLP elkészítése a semmiből … időbe telik" - mondja a SpyBiotech társalapítója, vezérigazgatója és Sumi Biswas KSH. De a platform most a helyén van, és a kezdeti klinikai adatok küszöbön állnak. "A következő járványhoz nem kell újra elkészítenie a VLP-t."

Egy másik, a washingtoni egyetem fehérjeszervező intézetében (IPD) kifejlesztett, számítógép által tervezett fehérje nanorészecskén alapuló másik VLP-technológia korai fázisban van, a dél-koreai Seongnam-i SK Bioscience és a technológiához jogokkal rendelkező CEPI partnerségében. a COVID-19 vakcinák fejlesztésére a nem nyugati piacokon. COVID-19 vakcinájuk, az GBP-510, két fehérjekomponentust tartalmaz: az egyik fehérjét, amelybe a tüskefehérje összeolvad, és a másikat, amely az elsővel kombinálva spontán képez VLP struktúrát. "Nagyon ellenőrzött módon végezhető el, ami nagyon fontos az oltások reprodukálhatósága szempontjából" - mondja a CEPI Jackson munkatársa. Egyetlen részecske a célantigén 60 példányát képes befogadni. Az egér adatai azt mutatják, hogy a szerkezet rendkívül immunogén, és alacsony dózisok mellett is képes immunválasz létrehozására. "Úgy gondoljuk, hogy a VLP semlegesítő titere eredendően felülmúlja az oldható fehérje megközelítéseket" - mondja Adam Simpson, az Icosavax vezérigazgatója, amely a VLP platformot fejleszti több indikációra, beleértve a COVID-19-et is. "Ezek a részecskék megfelelő méretűek a nyirokcsomók immun kereskedelméhez."

A kaliforniai technológiai intézet Pamela Bjorkman által vezetett csoport ígéretes immunogenitási adatokról számolt be, amelyek a SpyCatcher / SpyTag rendszert használják egy fehérje nanorészecske több antigénnel történő díszítésére. Különböző emberi és állati koronavírusokból származó négy-nyolc különböző tüskefehérje-RBD több példányát tartalmazva ezek a struktúrák immunválaszokat váltottak ki egerekben, és védelmet nyújtottak még olyan törzsek ellen is, amelyek nem voltak jelen a részecske által hordozott antigének mozaikjában. A hatások sokkal erősebbek voltak, mint az egyedi antigénekkel vagy humán lábadozó plazmával végzett immunizálást követően észleltek. "Ez nem olyan meglepő, de nagyon jól működött" - mondja Alex Cohen, a Caltech PhD hallgatója, a cikk első szerzője.

A csoport most megkezdte konstrukciójának tesztelését a B.1.351 törzs törzsével szemben. "Előzetes adataink alapján úgy tűnik, hogy a miénk nem nagyon csökken" - mondja Bjorkman. "A következő lépés a védelmi tanulmányok lesznek." A nem főemlősöktől származó adatok lehetővé teszik a csoport számára, hogy összehasonlítsa konstrukcióját a meglévő vakcinákkal. Ez a munka hamarosan megkezdődik az Egyesült Államok Országos Allergiai és Fertőző Betegségek Intézetében működő Malcom Martinnal folytatott együttműködés révén. Ha ez a megközelítés valóban eredményes oltást eredményez, akkor előállítása „triviális” lenne, összehasonlítva azzal, ami a jelenlegi fehérje alegység vakcinák előállításával jár - mondja Bjorkman.

Az élő attenuált vakcinák a VLP-khez hasonlóan általában erősen immunogének. Ráadásul várhatóan szintén immunreakciót váltanak ki, mint a fertőzés ellen kialakult immunválasz, mivel az összes vírusantigén jelen van. Az Indiai Szérum Intézet szintén élen jár ebben a megközelítésben, az élő attenuált COVID-19 vakcinát a Codagenix-szel való partnerség útján terjeszti elő, amely technikákat fejlesztett ki a vírusreplikáció károsítására. A Codagenix SARS-CoV-2 vakcinájához, a COVI-VAC-hoz, 283 csendes mutációt vezetett be a virális tüskefehérjét kódoló génbe. "A mi platformunk algoritmus - ez nem hordozó vírus, és nem VLP" - mondja Robert Coleman vezérigazgató és társalapító. Az 1. fázisú vizsgálatok során a COVI-VAC-t egyszeri dózisú, tű nélküli intranazális vakcinaként adják be, és könnyen előállítható méretben. Noha a hatékony dózist nem sikerült meghatározni, Coleman becslései szerint „körülbelül 50 dózis / milliliter.”

Hasonló megközelítést alkalmazva a Meissa Vaccines a SARS-CoV-2 helyett a légúti syncytialis vírust (RSV) alkalmazza hordozóként, hogy a SARS-CoV-2 tüskefehérjét bemutassa az immunrendszernek. Jelölt vakcináját orrban is egyetlen dózisban adják be, és célja a nyálkahártya, valamint a szisztémás válasz kiváltása. "Lehetőségünk van blokkolni az átvitelt, és azt mondanám, hogy részesei vagyunk a végjátéknak" - mondja Marty Moore vezérigazgató és alapító. Az első fázisú tanulmány hamarosan megkezdődik. Az RSV-fertőzés megelőzésére szolgáló hasonló konstrukció már befejezett két 1. fázisú vizsgálatot. "Ami egyedülálló ebben a vakcinában, az az, hogy a biztonság érintetlen" - mondja. A gyártás is olcsó lesz. "Egy filléres adagot beszélünk" - mondja.

A tabletta formájú vakcina jelentősen megkönnyítené a gyártás és a terjesztés kihívásait, különösen alacsony erőforrások mellett. A Vaxart az elsők között vesz be orális COVID-19 vakcinát a klinikára. "Az oltás elkészítése csak a probléma része" - mondja a KSH és az alapító Sean Tucker. "A sebességkorlátozó lépés az lesz, hogy milyen gyorsan tudod az emberek karjaiba tenni." Az 1. fázis előzetes adatai azt mutatják, hogy a Vaxart vakcina, amely mind a SARS-CoV-2 tüskét, mind pedig a nukleokapszid fehérjéket kódoló, módosított adenovírusból áll, erős T-sejt-választ vált ki, ami hosszú távú védelmet nyújthat. A vakcina azonban kevésbé volt hatékony szisztémás antitestválasz kiváltásában.

Erős T-sejt-válasz kiváltása a hangsúly az angliai Emergex Oxfordban is. Megközelítése a vírusepitópok azonosításának fáradságos folyamatán alapul, amelyek a korai T-sejt-válasz célpontjai. "A lábadozó vérben a T-sejt-válasz nem ugyanaz, mint a T-sejt-válasz, amelyet a COVID-19-től való megszabaduláshoz használ" - mondja Thomas Rademacher vezérigazgató és társalapító. Az Emergex egy szintetikus peptid alapú vakcinát fejleszt ki, amelynek célja olyan T-sejtek előállítása, amelyek felismerik a fertőzési ciklus elején keletkezett vírusos peptideket. A társaság célja, hogy klinikai vizsgálatokat kezdjen az Egyesült Államokban, Európában és Brazíliában, ahol partnerségben áll a Rio de Janeiró-i Oswaldo Cruz Alapítvánnyal, egy megalapított vakcinakutató intézettel.

Egyelőre nem világos, hogy szükség lesz-e a következő generációs COVID-19 vakcinák bevezetésére, tekintettel a jelenlegi vakcinák által a fő járványtörzsekkel és a kialakulóban lévő változatokkal szembeni védelem szintjével kapcsolatos bizonytalanságokra. Az immunizációs programjaikban a legfejlettebb országok valós adatai segítenek tisztázni néhány bizonytalanságot. Addig is e projektek finanszírozásának folyamatos áramlása létfontosságú lesz a legígéretesebb technológiák szilárdabb alapokra helyezéséhez. Az mRNS vakcinák kimagasló sikere évtizedes beruházásokra épült, de ennek a mélyen káros kimenetelű világjárványnak a befejezéséhez valószínűleg sokféle vakcinaplatformra lesz szükség, amelyek semlegesítik a vírusvariánsok széles körét, és az egész világon működnek. változó fizetési képességű országokban.

A téma által népszerű