A COVID-19 elleni vakcinafejlesztések igazi győztesei a harmadik generációs vakcinák

Kemenesi Gábor, a Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar Biológiai Intézetének adjunktusa, a Virológiai Nemzeti Laboratórium munkatársa a vakcinák történetének új mérföldkövéről.

A modern kori tudomány legnagyobb vívmánya, hogy az emberiség képes tömeges megbetegedéseket és járványokat megelőzni oltások segítségével.

Az a tény, hogy a SARS-CoV-2 vírus genetikai kódjának januári megismerését követően 10 hónappal már engedélyezett vakcina készülhetett, az új technológiák sikerességének köszönhető. A járványok elleni küzdelem és a vakcinák történetének egyik mérföldkövét jelöli ki a modern vakcinatechnológiák előretörése a mostani világjárvány során. Természetesen a SARS-CoV-2 által okozott pandémia soha ezelőtt nem tapasztalt igényt támaszt a biztonságos és hatásos vakcina kifejlesztésére, így nem meglepő, hogy nem csupán a harmadik generációs vakcinák, hanem az összes ismert vakcinafejlesztési technológia is képviselteti magát a fejlesztési versenyben.

Első generációs vakcinák

Idesorolható minden olyan technológia, amelyben a teljes vírust használják fel az immunrendszer serkentésére. Alapvetően két csoportot különíthetünk el: az elölt (inaktivált) kórokozóra és a gyengített (attenuált) kórokozóra épülő vakcinát. Az attenuált vakcinák legismertebb példája az MMR- (morbilli-mumps-rubeola) vakcina, míg az elölt kórokozót tartalmazó vakcinára a Hepatitis A vagy a Rabies (veszettség) elleni oltás.

Második generációs vakcinák

Idesoroljuk a molekuláris biológia eszközeivel létrehozott olyan vakcinákat, amelyek főként a fehérjetisztítási eljárások és a nagyüzemi in vitro gyártási folyamatok erősödésének köszönhetően fejlődhettek ki. Ebben az esetben a vírus genetikai anyaga nélküli, immunogenitásban hatásos fehérjéket használnak. Ez jelenthet fehérjealegység-vakcinát, melyre kiváló példa a Hepatitis B elleni vakcina. Egy másik csoportjukat a vírusszerű részecskén (virus like particle, VLP) alapuló vakcinák alkotják, amelyekben a vírus teljes értékű és hiánytalan fehérjestruktúráját használják fel a replikációhoz szükséges genetikai örökítőanyag nélkül. Ezen a technológián alapul a humán-papillomavírus elleni vakcina is.

Harmadik generációs vakcinák

A technológia alapját az a megközelítés adja, hogy az immunogenitásban szerepet játszó kulcsfehérje vagy kulcsfehérjék elkészítését a szervezetre kell bízni, mivel csupán a fehérje előállításához szükséges nukleinsav-molekulát juttatják be a szervezetbe.

A molekuláris biológia és nanomedicina elmúlt évtizedben tapasztalt nagyfokú fejlődése tette lehetővé a nukleinsav-alapú vakcinák ilyen mértékű előretörését a mostani járványban, különösen a rendkívüli tisztaságú nukleinsav előállítása és a bejuttatásához szükséges nanopartikulum, például lipid-nanorészecske technológiai fejlődése. Ezzel a technológiai megoldással a világon elsőként a SARS-CoV-2 kapcsán várhatóak engedélyezett vakcinák, melyek közül a Pfizer/BioNTech mRNS-alapú vakcináját Nagy-Britanniában a hatóságok 2020. december 2-án engedélyezték.

A harmadik generációs vakcinatechnológiák egy másik csoportját a vektorvakcinák képezik. Ezekben egy a koronavírustól eltérő vírust használnak a bejuttatáshoz, amelynek során a SARS-CoV-2 tüskefehérjéjének génjét a vektorként használt vírus genetikai állománya hordozza. Így a vektorként felhasznált, betegséget nem okozó vírus juttatja be a kifejezni kívánt célgént. A vektorként használt vírus általában valamely humán vagy nem humán adenovírus módosulata, számos fejlesztő alkalmazza ezt a technológiát. Az orosz Gamaleya Intézet (Gamaleya National Center of Epidemiology and Microbiology) egy harmadik generációs, adenovírus-alapú vakcinát fejlesztett. Ebben az esetben a vakcina két dózisában két különböző adenovírus-vektort alkalmaznak (Ad5 és Ad26). Az Oxford/AstraZeneca által fejlesztett vakcina egy csimpánzadenovírus-vektort tartalmazó, modern konstrukció. Egy másik, klinikai tesztelési fázisban lévő vakcinajelölt (Merck /Themis Bioscience /Institut Pasteur) a kanyaróvírus egyik laboratóriumi gyengített törzsét használja vektorként.

A vírusvektorokon alapuló technológiai megoldás abban a különleges helyzetben van, hogy éppen a COVID-19-világjárvány előtt, 2019 szeptemberében engedélyezték az Ebola-vírus-ellenes Ad26.ZEBOV/MVA-BN-Filo vakcinát, amely jelenleg is használatban van a Kongói Demokratikus Köztársaságban zajló Ebola-járvány megfékezésében.

2020 novemberében sorra jelentek meg a COVID-19 elleni vakcinák hatékonyságáról szóló bejelentések. A Pfizer/BioNTech és a Moderna mRNS-alapú vakcinái 95% körüli hatékonyságot mutattak, az AstraZeneca vektoralapú fejlesztése összességében 70%-os, ugyanezen kategóriában az orosz Gamaleya Intézet vakcinája pedig 92%-os hatékonyságot produkált. Ezek rendkívül biztató adatok. Összességében elmondható, hogy az úgynevezett harmadik generációs vakcinák a fejlesztési verseny legsikeresebb képviselői.

Tovább Mit jelent az, ha egy vakcinának 95 százalékos a hatékonysága?

A hatékonyságon felül a közeljövőben a gyakorlati kérdések – gyártási kapacitás, disztribúció és logisztikai lehetőségek – megoldása válik egyre sürgetőbbé.

Az AstraZeneca, a Pfizer és a Moderna 2021-ben 5,3 milliárd adag gyártását tervezi, ami az AstraZeneca vakcinájának dozírozásától függően 2,6–3,1 milliárd ember számára elegendő mennyiség. Ehhez az orosz Gamaleya Intézet további 500 millió, külföldre szánt adagot tervez piacra juttatni. Ezek a számok igazolják leginkább a harmadik generációs vakcinák sikerességét – jelenleg a piacra szánt készítmények döntő többségét ezek a technológiák biztosítják.

Jelen állás szerint az Európai Unió 27 tagállama és 5 másik fejlett ország a rendelkezésre álló mennyiség nagyjából felét már lekötötte. Annak fényében, hogy ez a Föld lakosságának csak 13%-át fedi le, komoly aggályok merülhetnek fel a járvány hatékony kezelését illetően. Az egyenlő mértékű és kiegyensúlyozott elosztás érdekében az Egészségügyi Világszervezet (WHO), a Globális Oltóanyag- és Oltási Szövetség (Gavi, the Vaccine Alliance) és a Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI) létrehozta a COVAX platformot, amely a fejlesztést, gyártást és elosztást hivatott világméretű szakmai koordináció alá vonni. Ez idáig 184 ország csatlakozott hozzá.

A járvány hatékony megfékezéséhez egy nemzeteken átívelő fejlesztési és elosztási sémára van szükség. Az egyik fő célkitűzés az, hogy 2021-ben legalább 2 milliárd adag biztonságos és hatásos vakcina álljon rendelkezésre, amely megfelelő elosztásban a leginkább veszélyeztetett populációs csoportoknak nyújthatna védelmet. A vakcinákkal kapcsolatos pozitív hírek erősen befolyásolják a rendelkezésre álló készítmények mennyiségi elosztását. A COVAX platform ellenére félő, hogy az elosztás nem szakmai szempontok, hanem nemzeti érdekek mentén történik majd.

Tovább A példátlan tömegű vakcinagyártás különös nehézségei

(Magyar Tudományos Akadémia)