現在のCovid-19パンデミックの前例のない規模により、そのようなものはかつて見られなかったような「レース」のワクチンが生まれました。 これはワクチン開発の様相を永遠に変えるかもしれません。

イギリスの医師以来 エドワード・ジェナー 1796年に最初の天然痘ワクチンが発明され、ワクチンは以前は致命的な病気による死亡を劇的に減らしました。 しかし、ワクチン開発者はいつも楽な道を歩んでいるわけではありません。

「ワクチン候補を市場に出すためには、時間と費用の両面で多大な投資が必要です。」 フランスのワクチン開発者ヴァルネバの最高経営責任者であるトーマス・リンゲルバッハは私に言った。 「大規模な臨床試験の募集と子供と幼児のための個別の試験に加えて、ワクチン開発は、疾患領域とその複雑さに応じて10〜15年かかります。有効性が示されるのは、開発の最後のXNUMX年までです。 」

彼らの明白な人道的価値にもかかわらず、歴史的に投資家にワクチン開発への資金提供を説得することは困難でした。 ワクチンは、特に問題の病気が蔓延していない場合は、投資収益率が低いと長い間認識されてきました。 しかし、エボラ出血熱、SARS、そして現在のCovid-19などの最近の病気の発生は、パンデミック対策の重要性について投資家と政府の両方に目覚めの呼びかけになっています。

15月110日の時点で、2の企業、研究者グループ、および産学共同のパートナーシップにより、Covid-19を引き起こすウイルス株であるSARS-CoV-XNUMXと戦うためのワクチンが開発されており、毎週より多くの闘争に参加しています。 XNUMX人の候補者は すでにテストされています 世界保健機関（WHO）によれば、DNAワクチンとRNAワクチンの両方を含む、ヒトでの使用–ヒトでの使用がまだ承認されていない革新的な技術。

現時点では誰も確かなことを言うことはできませんが、19か月以内にCovid-12ワクチンを接種できると推定されています。 このような迅速な開発に伴う安全性への懸念がいくつかありますが、Covid-19が業界を再活性化し、感染症保護の重要性を人々の頭に再び呼び起こしたことは明らかです。 ワクチン開発の古くからテストされた方法のXNUMXつであるか新しいものであるかにかかわらず、より多くの実験的方法が成功するかどうかはまだ分からないままです。

臨床開発中の19つのCovid-XNUMXワクチン。 表のキャプション/クレジット：WHOウェブサイトからの引用– COVID-19候補ワクチンのドラフト風景 – 15年2020月XNUMX日アクセス

全病原体ワクチン–古いが効果的

ジェンナーの天然痘ワクチンが導入されて以来、他の多くの同様のワクチンが開発されてきました。 初めに、これらは病気を引き起こす微生物の不活化された（殺された）サンプルを人々に注射することを含みました。 たとえば、1880年代に非アクティブなコレラと狂犬病の予防接種が導入されました。 これらのワクチンは効果的ですが、通常、長期にわたる免疫を人々に与えません。

この技術は古くから存在していますが、季節性インフルエンザワクチンなどの不活化ワクチンは現在も使用されています。 すでにこのアプローチを使用して日本脳炎のワクチンを開発してきたワクチン会社ヴァルネバは、このより伝統的なアプローチを使用してCovid-19を標的とするバイオテクノロジーのXNUMXつです。

「私たちは、従来のアプローチが成功する可能性が高いと信じています」とリンゲルバッハは説明した。 「私たちが取っている実証済みのアプローチは、一般の人々だけでなく、高齢者、免疫不全、および他の疾患に苦しんでいる個人を含むハイリスクグループを保護する可能性があります。」

1950年代の科学的進歩により、実験室で病原体の弱体化または「弱毒化」型を作成することがはるかに容易になった。 これは、ワクチン開発者が麻疹、おたふく風邪、風疹ワクチンなどの弱毒生ワクチンを作成できることを意味しています。 

この手法は、多くのウイルスを標的にするために使用されていますが、細菌や寄生虫によって引き起こされる病気への適用は困難です。 弱毒化ワクチンによって誘発される免疫は一生続く可能性がありますが、ワクチン自体は壊れやすく、多くの場合、冷蔵で輸送する必要があります。 これは、大規模なワクチン接種のための適切な設備のない貧困なコミュニティに彼らを提供するのが難しいことを意味します。

トキソイドおよびサブユニットワクチン–第二世代の先駆け

すべてのワクチンが病気を引き起こす病原体全体を含むわけではありません。 特定の感染症の症状は、微生物自体ではなく病原体が産生する毒素によって引き起こされます。 これらにはジフテリアと破傷風が含まれますが、どちらも感染を引き起こす細菌が放出する毒素によって引き起こされます。

1920年代、科学者は「トキソイド」（ジフテリアと破傷風の毒素の無害なバージョン）を作成することが可能であることを認識しました。これにより、誰かがワクチンを接種すると、症状の原因となる毒素の影響を受けなくなりますが、その毒性効果は起こりません。

初期の全菌ワクチンの問題は、人々に副作用を引き起こすことが多く、生ワクチンの場合、一部の人が軽度の感染にかかる危険性があることさえありました。 病原体の一部または「サブユニット」のみで構成されるワクチン、または免疫を引き起こすことが知られている特定の抗原が、この問題を解決するために導入されました。

これの良い例は百日咳や百日咳のためのワクチンです。 1940年代に導入された元のワクチンは、生物全体の不活化ワクチンでした。 それは免疫を誘発するのに効果的でしたが、注射部位で発熱や腫れなどの副作用を引き起こし、それにより親は子供たちに予防接種を受けさせることができなくなりました。

1986年、米国の研究者たちは、この病気を引き起こした百日咳毒素をコードする細菌DNAの断片を特定しました。 このフラグメントを使用したワクチンが開発され、元の副作用よりもはるかに少ない副作用に関連付けられており、1996年に破傷風-ジフテリア-百日咳混合ワクチンが市場に出ました。

ExpressS²ion Biotechnologiesは、複雑なタンパク質の作成を専門とするデンマークの企業です。 それは過去にいくつかのマラリアワクチンに取り組み、現在ではSARS-CoV-2抗原を生産しています コラボレーションの一部 Covid-19のスピンアウトAdaptVacとコペンハーゲン大学でサブユニットワクチンを製造する。

サブユニットワクチンはまだ多くの候補者と同様に人間の臨床試験を開始していませんが、通常よりもはるかに早く開発されています。

「現在のCovid-19パンデミックは根本的に前例のないものです。 たったXNUMXか月でワクチン設計から開発後期のコラボレーションパートナーが生まれる可能性があるという事実は、前代未聞です。」 ExpressS²イオンCEOのベント・フランセンは私に言った。 他の企業と比較した自社の製造システムの利点は、ウイルス成分が含まれていないため、取り扱いとスケールアップが容易になることです。

この第XNUMX世代のワクチンの他の変種には、細菌の外側にある多糖を標的とするものが含まれます。 これらには、多糖類と抗原などの少なくともXNUMXつの成分で構成される「コンジュゲート」ワクチンと、B型肝炎ワクチンなどの、正しい抗原を生成するように遺伝子組み換えされた組換えワクチンが含まれます。

現在ヒトでテストされているCovid-19ワクチン候補のXNUMXつは、組換えアデノウイルスワクチンです。XNUMXつは中国のCanSino BiologicalおよびBeijing Institute of Biotechnologyによって開発され、もうXNUMXつは オックスフォード大学 イギリスとイギリスの大手製薬会社アストラゼネカで。

一部の組換えワクチンは上市されていますが、アデノウイルスベースのワクチンは新しいものです。 多くの場合、遺伝子治療のベクターとして使用されますが、アデノウイルスの問題は環境で一般的であるため、多くの人がヒトアデノウイルスに対する既存の免疫を持っているため、その有効性が低下する可能性があります。

DNAおよびRNAワクチン–新しい時代の始まり？

過去XNUMX年間、ヒトゲノムプロジェクトの完了以来、 革命 次世代シーケンシングとゲノミクス。 最近では、免疫系を標的とするために開発されている癌治療の数が劇的に増加しています。 これらXNUMXつの要因が組み合わさって、DNAとRNAに基づく革新的なワクチンが開発されました。

特に、Covid-19の大流行が始まる前は、開発中のほとんどのDNAワクチンとRNAワクチンは癌を標的とするように設計されていましたが、この数か月で状況は劇的に変化しました。

DNAおよびRNAベースのワクチンの大きな利点のXNUMXつは、従来のワクチンよりもはるかに迅速に開発できることです。 DNAワクチンは、RNAよりも安定性が高く、デリバリーが容易ではないため、他のいくつかのワクチンのように冷たく保つ必要はありません。

人間を感染症から守るためのDNAまたはRNAワクチンはまだ市場に出ていませんが、 承認されたDNAワクチン 西ナイルウイルスから馬を保護するために市場で。

癌や感染症のDNAワクチンを専門とする米国のバイオテクノロジーInovio Pharmaceuticalsは、Covid-19を防御するワクチン候補をテストしています。 実際、同社は最近、 登録済みのフェーズI そしてXNUMX月に裁判の最初の結果を発表するでしょう。  

同社のプロセスでは、ウイルスDNAの小片をプラスミドと呼ばれる円形の細菌DNAに挿入し、これがDNAワクチンの基礎となる。 注射されると、ワクチンは患者の細胞に「スパイク」と呼ばれるコロナウイルスタンパク質を生成させ、実際の感染症でこのタンパク質を検出するように免疫系をトレーニングします。

Covid-19が登場する前から、Inovioは、中東呼吸器症候群（MERS）の原因となるSARS-CoV-2と同様のコロナウイルスから保護するための別のDNAワクチンを開発してきました。 イノビオのR＆D担当シニアバイスプレジデントであるケイトブロデリックは、MERSでのこの以前の経験が、成功するワクチンを開発するための良い立場に立つと考えています。

「私たちは感染症の分野で非常に多くの臨床経験を持っています」 彼女は言った。 「私たちにはMERSワクチンの主要な候補があるため、コロナウイルスワクチンを使用した動物とヒトの両方で、非常に多くの陽性データがあります。　 

ブロデリックは、前臨床試験でMERSワクチンがサルに100％の防御を提供したと付け加えました。 最近見た 米国と韓国の人間の研究参加者の血でMERSに対する免疫を生成する最初の兆候。

スウェーデン人 OPENCORONAコンソーシアム はまた、Covid-19のDNAワクチンを開発していますが、グループのパートナーのXNUMXつであるストックホルムのカロリンスカ研究所の教授であるMattiSällbergによると、少し異なるアプローチを取っています。

「私たちは最初に基礎科学を行っており、すべてがスパイクタンパク質に基づいている現在臨床試験中のものよりも将来に対応できるワクチンの開発を検討しています。」 彼は私に言った。

「私たちは基本的に合成の全ウイルスワクチンを作成しています... DNAワクチンから始めますが、最善の方法を見つけるためにさまざまなデリバリーテクニックを検討します。 私たちがDNAワクチンを使い始めたのは、それが非常に迅速だからです。」

現在人間のボランティアで実施されている19つのCovid-XNUMXワクチン試験は、メッセンジャーRNA（mRNA）ワクチンを使用しています。XNUMXつは米国を拠点とするModernaが実施し、もうXNUMXつはドイツのBioNTechが実施しています。 ドイツのもう19つのバイオテクノロジーであるCureVacもCovid-XNUMXのmRNAワクチンを開発中で、XNUMX月に人体試験を開始する予定です。

mRNAで作られたワクチン ヒト細胞に特定のタンパク質、この場合はSARS-CoV-2コロナウイルスによって運ばれるタンパク質を作るように伝えます。 これにより、免疫系が防御抗体を産生し、Covid-19ウイルスを認識して破壊します。

現在、Covid-19で最も先進的なmRNAワクチンプレーヤーはModernaです。 本日発表 そのCovid-19ワクチンは小規模な中間研究でボランティアの免疫システムを活性化するための初期の可能性を示したことを。

BioNTechは先月臨床試験を開始しました ドイツでは そして米国。 「我々は、19つの大陸での試験でXNUMX人の候補者を同時にテストして、Covid-XNUMX感染を防ぐための最良のmRNAワクチンを特定しています」 バイオンテックの最高経営責任者兼最高商業責任者であるショーン・マレット氏は説明しました。 「複数のワクチン候補をヒト試験に進めることで、最も安全で最も効果的なワクチン接種の選択肢を特定できると楽観しています。」

CureVacはまだ臨床試験に入っていませんが、狂犬病ワクチン候補でそのmRNA技術を以前にテストしました。

「これまでのところ、狂犬病ワクチン候補からの安全性と忍容性に関する優れたデータがあります。」 CureVacのCEOであるFranz Werner Haasが私に言った。 「これは他の適応症や病原体についても確かに私たちを助けてくれます。これが、私たちがCovid-19で非常に速くなることができると私たちが考える理由です。」

ワクチン開発の将来に対するCovid-19の影響

ワクチンの研究は世界中で議論の的となった。 それはまた、政治的な注目を集めています。 米国の発表 でCovid-19ワクチンを開発するプロジェクトのワープスピード、　 英国政府の誓約 ワクチン製造を支援し、EUの役割 7.4億ユーロのグローバルファンド Covid-19と戦うためのワクチンやその他の技術の進歩を加速する。 

将来が何であるかを正確に述べるのは難しいですが、Covid-19ワクチンレースへの現在の集中的な焦点が数か月で衰退し始めたとしても、Covid-19パンデミックの規模で何かが起こらないとは信じがたいです業界に永続的な影響を与えます。

「私は、過去20年間にわたって遺伝子ワクチンで行われてきた開発が、このパンデミックのために突然ワープスピードに入ったと思います」 セルバーグは言った。 「それが良いか悪いかはわかりませんが、新しいワクチン技術と追加のワクチン技術の必要性が浮き彫りになり、新しい技術の可能性が浮き彫りになったと思います。」

mRNAワクチンの19つでもCovid-19から人々を守ることができれば、それはこの分野に大きな影響を与えるでしょう。 Covid-XNUMXの取り組みが実を結んだとしたら、Moderna、CureVac、BioNTechはすべてインフルエンザワクチンの開発を目指しています。 現在のインフルエンザワクチンの製造には約XNUMXか月かかります。 インフルエンザのmRNAワクチンは、XNUMX〜XNUMXか月で安価に製造できます。

DNAまたはRNAワクチン技術の成功は、これらのプラットフォームのすべてが治療用癌ワクチンの作成にも適用できるため、癌患者にとっても有益です。

「ワクチン開発は時間とリソースを消費する仕事ですが、効果的なワクチンの全体的な社会的および経済的影響はコストをはるかに上回ります、リンゲルバッハは言った。 「リスクのある一般市民に予防ワクチンの価値の認識を広め、これらの人生を変えるような治療法を必要とすることは重要なステップであり、Covid-19により一般市民により明確にされたと私は信じています。　

ワクチン開発者が産業界と学界の両方で望んでいるのは、パンデミックがワクチン開発により多くの資金を集めることです。 「実際には、ワクチン会社への投資家の関心が新たに短期的に回復したときに、良い結果が得られる可能性があります」 フランセンは言った。

「確かに、上場されているワクチン会社を見ると、2020年の市場価値は数倍に増加しています。この態度がExpreS²などの会社もサポートすることを願っています今後数年間でイオンとAdaptVac。」

E. ReskoとShutterstockからの画像

出典：https://www.labiotech.eu/medical/coronavirus-vaccine-covid-19/