معلومة

كيف يتم إلغاء تنشيط SARS-CoV-2 لبعض لقاحات Covid (على سبيل المثال Covaxin)؟

كيف يتم إلغاء تنشيط SARS-CoV-2 لبعض لقاحات Covid (على سبيل المثال Covaxin)؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تستخدم بعض لقاحات Covid مثل Covaxin "خلية فيرو كاملة Virion معطلة".

كيف يتم "تعطيل" الفيروس للقاح؟


بالنسبة لـ Covaxin (BBV152) ، تم تعطيل SARS-CoV-2 عن طريق العلاج بـ β-propiolactone [1]. يتفاعل β-propiolactone مع الأحماض النووية ويعدلها ، من بين أشياء أخرى ، وبالتالي يمنع تكاثرها [2].

[1] Yadav P ، Ella R ، Kumar S ، وآخرون. 2020. مناعة ملحوظة وفعالية وقائية لـ BBV152 ، لقاح سارس-CoV-2 معطل في قرود المكاك الريسوسية. ما قبل الطباعة.

[2] Perrin P، Morgeaux S. 1995. تعطيل الحمض النووي بواسطة β-propiolactone. علم الأحياء 23 (3): 207-211.


كيف استطاع الباحثون تطوير لقاحات COVID-19 بهذه السرعة؟

يُقاس تطوير اللقاح عادةً بالسنوات وليس بالأشهر. ولكن مع تفشي جائحة COVID-19 ، يتسابق العلماء مع الزمن لتطوير تطعيم يوفر الحماية ضد فيروس SARS-CoV-2. النتائج تحطم سجلات التنمية.

على الرغم من صعوبة تطوير وتوزيع لقاح ، فإن المجتمع العلمي في الأمة و rsquos يواجه أيضًا عقبة أخرى وإقناع الجمهور المتشكك بشكل متزايد بأن لقاح COVID-19 آمن ومدى أهمية الحصول على لقاح COVID-19 في المقام الأول.

& ldquo حتى اللقاح الأكثر فاعلية يمكن & rsquot أن يحمينا أو يحمينا أحبائنا إذا كان الناس يخشون تناوله أو لا يأخذه ، & rdquo قالت كاثلين مولان ، DO ، PharmD ، مديرة التجارب السريرية للأمراض المعدية في UChicago Medicine. & ldquo نعلم أن الأشياء تتحرك بشكل أسرع من أي وقت مضى ، ولكن المجتمع العلمي للأمة و rsquos قد تعاونوا وتعاونوا بطرق لم يسبق لها مثيل ونحن ملتزمون تمامًا بالتأكد من أن كل ما يتم الموافقة عليه في النهاية يعمل وآمن. سأحصل على التطعيم وأوصي بالتطعيم لعائلتي وأصدقائي لأنني أؤمن بسلامة وفعالية هذه العوامل. & rdquo

يعني التقدم السريع في لقاح COVID-19 أن البيانات المتعلقة بسلامة ومتانة هذه اللقاحات على المدى الطويل ستظل تتدفق لفترة طويلة بعد الموافقة على اللقاح للاستخدام في حالات الطوارئ. ومع ذلك ، يمكن تشجيع أولئك الذين يتساءلون عن سلامة اللقاحات ، على الرغم من السرعة التي تم بها تطوير هذه اللقاحات ، فقد تم اتباع نقاط التفتيش التنظيمية والتقييمية الهامة المصممة لحماية المرضى. تساعد هذه المعالم في تحديد مدى أمان وفعالية اللقاح ، وما إذا كانت الفوائد تستحق أي مخاطر محتملة أم لا.

عملية Warp Speed: تسريع أبحاث اللقاح

قبل جائحة COVID-19 ، قد يستغرق الحصول على لقاح جديد من المفهوم إلى الموافقة 10 سنوات ومليارات الدولارات. مع وصول لقاح واحد فقط من كل 10 لقاح إلى السوق ، يعد تطوير اللقاح عرضًا محفوفًا بالمخاطر لشركات تصنيع الأدوية. بالنسبة لأولئك الذين ليسوا على دراية بالعملية المنهجية للبحث السريري ، يمكن أن تشعر العملية ببطء شديد. أولاً ، يجب على الباحثين دراسة التركيب والسلوك المعدي لمسببات الأمراض. بعد ذلك ، يكتشفون كيفية جعل جسم الإنسان ينتج استجابة مناعية أفضل لمكافحتها. بعد ذلك ، يتم اختبار اللقاح للتأكد من سلامته وفعاليته و [مدش] باستخدام النماذج الخلوية والحيوانية والرياضية أولاً ، وبعد ذلك في تجارب إكلينيكية بشرية متعددة المراحل تضم آلاف المشاركين. عندها فقط يمكن أن تبدأ عملية الموافقة الفيدرالية.

مع اقتراب عقارب انتشار جائحة COVID-19 ، تستغل شركات الأدوية تكنولوجيا اللقاحات القائمة بالفعل والتي يمكن أن تسرع العملية نحو إنتاج لقاح آمن.

يتم تطوير العشرات من اللقاحات ضد فيروس SARS-CoV-2 من قبل شركات الأدوية العالمية ، ولكن حتى الآن لم يصل سوى عدد قليل من اللقاحات إلى المرحلة الثالثة من التجارب السريرية واسعة النطاق. في تجارب المرحلة الثالثة ، شارك عشرات الآلاف من المتطوعين لاختبار سلامة وفعالية التحصين. حتى الآن ، تم إطلاق 11 تجربة من المرحلة 3 على مستوى العالم ، على الرغم من أنه من المتوقع حدوث المزيد في الأشهر والسنوات القادمة حيث تنتقل الجهود البحثية الأخرى عبر خط الأنابيب.

هم & rsquore الحصول على دفعة من عملية Warp Speed ​​(OWS) ، وهو تعاون بين صناعة الأدوية والحكومة الفيدرالية. لتعويض تكلفة تطوير لقاح COVID-19 وللمساعدة في تعبئة اللقاحات المعتمدة في أسرع وقت ممكن للجمهور الأمريكي ، أنشأت الحكومة برنامج تمويل مدعومًا بما يقرب من 10 مليارات دولار من الأموال الفيدرالية. بدأت OWS بهدف أولي طموح: تقديم 300 مليون جرعة من لقاح آمن وفعال للأمريكيين بدءًا من يناير 2021.

أدى هذا الاستثمار المالي إلى تسريع الجدول الزمني لتطوير اللقاحات بشكل كبير من خلال التجارب السريرية ومراجعة إدارة الغذاء والدواء وتوزيع اللقاح على نطاق واسع. من خلال التعاون بين شبكات دراسة اللقاحات المنشأة ، نجح علماء الأطباء المتمرسون في تقليل الوقت والتكلفة بشكل كبير لتطوير مواقع التجارب السريرية وتسجيل المتطوعين للمشاركة في هذه الدراسات المهمة. كل هذه العوامل بدورها تعني أنه بمجرد اجتياز اللقاح لمراحل السلامة والفعالية الحرجة وحصوله على موافقة استخدام الطوارئ (EUA) من الحكومة الفيدرالية ، تمكنت منظمات الرعاية الصحية من البدء في توفير اللقاح للمرضى في غضون أيام. على سبيل المثال ، تمت الموافقة على لقاح Pfizer / BioNTech mRNA للاستخدام في حالات الطوارئ من قبل إدارة الغذاء والدواء يوم الخميس ، 10 ديسمبر ، 2020 تم تطعيم عمال الرعاية الصحية بحلول يوم الاثنين ، 14 ديسمبر.

تكنولوجيا اللقاحات والتجارب السريرية

يجب أن يكون مطمئنًا أيضًا أن ما يقرب من 200 عام من تطوير اللقاح قد ولّد عددًا من منصات اللقاحات عالية الفعالية والآمنة ، مما يتطلب وقتًا وجهدًا أقل لإنتاج أنواع جديدة من اللقاحات. تسمح إعادة تدوير تكنولوجيا اللقاح الحالية للباحثين بتركيز وقتهم على تحديد أفضل الأهداف التي ستنتج أقوى استجابة مناعية مع أقل آثار جانبية.

& ldquo في الواقع ، تم بالفعل تنفيذ معظم أعمال تطوير منصة اللقاح ، & rdquo قال حبيب الأحسان ، مدير معهد السكان والصحة الدقيقة في جامعة شيكاغو للطب. & ldquo عليك فقط القيام بالجزء المتبقي ، وهو إضافة المستضدات الفيروسية الصحيحة إلى النظام الأساسي المثبت بالفعل والتأكد من أنها & rsquos آمنة وفعالة في البشر. حتى في السنوات الخمس إلى العشر الماضية فقط ، حققنا قفزات كبيرة في تطوير أنواع جديدة من منصات اللقاحات مثل تلك التي يتم اختبارها من أجل SARS-CoV-2. & rdquo

تعمل اللقاحات من خلال تزويد الجسم والجهاز المناعي rsquos ببروتينات مسببة للأمراض تسمى المستضدات ، والتي تنشط الاستجابة المناعية وتنتج أجسامًا مضادة للحماية من المرض.

يستخدم اللقاح المرشح حاليًا عناوين الصحف mRNA والمنصات القائمة على النواقل. تحفز هذه اللقاحات الجسم على إنتاج المستضدات الفيروسية ، والتي تولد الاستجابة المناعية المناسبة. تم تطوير اللقاحات القائمة على النواقل في الماضي للأمراض بما في ذلك السارس ، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية ، وعلى الأخص فيروس الإيبولا القاتل ، وقد تم سابقًا اختبار لقاحات mRNA للوقاية من فيروس زيكا.

لم يتم تجربة هذه التحصينات من الجيل التالي على هذا النطاق الواسع من قبل ، ولكن هناك بالفعل دليل على أن هذه المنصات آمنة وفعالة ، مع تقليل مخاطر الآثار الجانبية الناتجة عن اللقاحات الحية المضعفة أو المعطلة للفيروس الكامل.

& ldquo إن mRNA ولقاحات النواقل هي تقنية أحدث تم تطوير المنتجات الأولى في عام 1999 ، وقال Mullane. & ldquo استنادًا إلى فهمنا لبيولوجيا الإنسان ، لا يوجد سبب للاعتقاد بأنه يجب أن يشكلوا أي خطر أكبر من أي نوع من أنواع اللقاحات التقليدية. إذا كان هناك أي شيء ، فإن الشاغل الأكبر هو إلى متى تكون فعالة. بيانات الفعالية الأولية حتى الآن واعدة للغاية. & rdquo

للتحوط من عدم اليقين ، أضافت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية قواعد إضافية لتوفير مزيد من الأمان من خلال وجود نقاط تفتيش محددة لتجارب COVID-19 المتسارعة. يتضمن ذلك مطالبة الباحثين بجمع بيانات متابعة لمدة شهرين على الأقل من غالبية المشاركين في كل تجربة و rsquos ، حتى لو أظهرت البيانات المبكرة نتائج واعدة ، وسلامة وفعالية على المدى الطويل لمدة عامين بعد تلقي اللقاحات.

لتسريع التنمية ، يتم إجراء العديد من تجارب COVID-19 في دراسات تجمع بين المراحل 1 و 2 و / أو 3 حيث يبدأ الباحثون بتلقيح عدد أقل من المتطوعين الأصحاء. مع استمرار التجربة ، وإذا بدا أن اللقاح آمن ، فإنه يفتح أمام المزيد من المشاركين ، مثل أولئك الذين يعانون من ظروف صحية سابقة. تشمل تجارب الفعالية على نطاق واسع في المرحلة 3 في النهاية عشرات الآلاف من المتطوعين. تشتمل مجموعة التجارب الحالية على مجموعة متنوعة من أنواع اللقاحات و [مدش] على حد سواء النماذج المجربة والحقيقية بالإضافة إلى نُهج الجيل التالي.

أثارت السرعة التي تتقدم بها هذه التجارب أسئلة حول ما إذا كانت آمنة أم لا. نظرًا لإدراكهم لعدم الثقة المستمر بسبب تسييس الوباء والحرمان الطبي التاريخي في مجتمعات معينة ، يحرص العلماء المشاركون في أبحاث لقاح COVID-19 على عدم المبالغة في النتائج المبكرة للتجارب السريرية الجارية والشفافية بشأن المخاطر التي تنطوي عليها.

يبذل الكثيرون جهودًا للخروج إلى المجتمع للتحدث مع المتطوعين المحتملين ومعالجة مخاوفهم وإتاحة الفرصة للمشاركة ، لا سيما في تجارب المرحلة الثالثة واسعة النطاق. على سبيل المثال ، في UChicago Medicine ، يأخذ الأطباء وحدات طبية متنقلة إلى الأحياء المجاورة لأخذ اللقاح مباشرة إلى الناس وأبواب rsquos الأمامية.

"العديد من المراكز التي تجند لهذه التجارب لا يمكن الوصول إليها بسهولة من قبل الأقليات وذوي الدخل المنخفض ،" قال أحسان. & ldquo ولكن يعمل UChicago Medicine بجد لبناء علاقات قوية مع مجتمعنا المحلي والتأكد من أنهم يعرفون أننا & rsquore هنا لخدمتهم. & rdquo

ما هي المخاطر التي تشكلها اللقاحات؟

مثل معظم العلاجات الطبية ، فإن أي لقاح يكون مصحوبًا بدرجة معينة من المخاطر. عادة ما تكون الآثار الجانبية خفيفة ، وتتراوح من وجع في مكان الحقن إلى حمى طفيفة وآلام في الجسم. في حالة واحدة من كل 100000 حالة ، يمكن للقاحات أن تثير ردود فعل تحسسية شديدة. والأكثر ندرة (التقدير هو واحد في المليون) هو زيادة خطر الإصابة بأمراض المناعة الذاتية التي تؤثر على الجهاز العصبي ، مثل متلازمة غيلان باريه.

تم إيقاف دراستين منفصلتين حيث تم إيقاف اللقاحات الحية غير التكرارية لفيروسات النواقل و [مدش] المرحلة الثالثة من تجربة لقاح AstraZeneca في الولايات المتحدة والمرحلة الثالثة من تجربة لقاح Janssen و [مدش] لفترة وجيزة بعد أن تعرض أحد المشاركين لحدث طبي غير مبرر يُعرف باسم & ldquoadverse reaction & rdquo التي ربما كانت مرتبطة بمشاركتهم في الدراسة. استؤنف كلاهما منذ ذلك الحين بعد أن قرر الباحثون والمنظمون أنه لا توجد علاقة واضحة بين اللقاح والأحداث الطبية واعتبروها آمنة بما يكفي للاستمرار. لم يتم حتى الآن ربط أي أحداث سلبية بلقاح الرنا المرسال ، باستثناء عدد قليل من ردود الفعل التحسسية التي تتطلب EpiPens.

يكمن التحدي ، لا سيما في مواجهة جائحة عالمي ، في إيجاد التوازن بين فوائد اللقاح والمخاطر التي قد يشكلها لمن يتلقونه. في معظم الحالات ، ينخفض ​​الميزان إلى جانب اللقاح.

& ldquo الآن ، نحن نسابق عقارب الساعة ، & rdquo قال أحسان. & ldquo ربما في غضون ستة أشهر أو عام ، إذا كنا قد وافقنا على لقاح & rsquot ، فسيصاب عدد كافٍ من الأشخاص بالمرض بحيث لم تعد الآثار الجانبية المحتملة تستحق المخاطرة و [مدش] ولكن من أجل تحقيق هذا النوع من مناعة القطيع ، 50 أو 60 في المائة من سيتعين على سكان الولايات المتحدة أن يصابوا بالفيروس. هذا & rsquos 150 أو 200 مليون شخص يصابون بـ COVID-19 ، وربما أكثر من مليون حالة وفاة. من المفيد تمامًا محاولة تجنب ذلك. & rdquo

ما الذي يتطلبه الأمر للحصول على & ldquoback إلى الوضع الطبيعي و rdquo؟

قبل أن يحصل أي لقاح على الموافقة الفيدرالية ، حتى للاستخدام في حالات الطوارئ ، يجب على الباحثين الانتظار حتى يتلقى عشرات الآلاف من المتطوعين لقاحهم التجريبي. بعد ذلك ، ينتظرون وقتًا كافيًا لتمرير بعض هؤلاء المتطوعين حتى يتعرضوا لـ COVID-19 ، والذي يوضح مدى فعالية كل لقاح. يدرس العلماء أيضًا ما إذا كان أولئك الذين تلقوا اللقاح و [مدش] مقابل العلاج الوهمي و [مدش] يعانون من أشكال أقل خطورة من المرض. بدون البيانات التي تظهر بشكل قاطع أن اللقاحات آمنة وفعالة على حد سواء ، فازت & rsquot تمت الموافقة عليها للاستخدام في عامة الناس.

بمجرد أن تجمع التجارب السريرية بيانات كافية لإظهار أن اللقاح آمن وفعال ، يتوجه اللقاح إلى المنظمين الفيدراليين. تقدم الشركة الصيدلانية التي طورت المنتج البيانات إلى إدارة الغذاء والدواء ، حيث تتم مراجعتها وإعادة تحليلها من قبل الإحصائيين الفيدراليين ومجلس استشاري خارجي من الخبراء العلميين والطبيين. نظرًا لأنه سيتم تقديم لقاحات COVID-19 إلى إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) قبل التقاط أي بيانات طويلة الأجل ، فمن المحتمل أن يحصل اللقاح على إذن استخدام طارئ بدلاً من الموافقة الكاملة. كان هذا هو الحال بالنسبة للقاح Pfizer / BioNTech mRNA ، الذي تمت الموافقة عليه للاستخدام في حالات الطوارئ من قبل إدارة الأغذية والعقاقير في 10 ديسمبر 2020 ، ولقاح Moderna mRNA ، الذي تمت الموافقة عليه في 18 ديسمبر 2020.

يأتي بعد ذلك التحدي المتمثل في تصنيع اللقاح وتوزيعه ، خاصة في الأيام الأولى عندما يكون العرض محدودًا. تقول السلطات إن 20 إلى 30 مليون جرعة قد تكون متاحة في يناير ، لكن الطرح الكامل قد يستغرق شهورًا للحصول على دفعات كافية لعامة الناس. في غضون ذلك ، ستعطي السلطات الأولوية للتوزيع على الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة بـ COVID-19 أو أولئك الذين هم أكثر عرضة لخطر المعاناة من أشد آثار المرض ، مثل العاملين في مجال الرعاية الصحية وكبار السن والبالغين الذين يعانون من ظروف موجودة مسبقًا والعاملين الأساسيين.

مع توزيع لقاح جديد ، ستستمر التجارب السريرية وستستمر البيانات في التدفق حول فعاليته على المدى الطويل وأي مشكلات محتملة تتعلق بالسلامة. سيسمح هذا للباحثين ومقدمي الرعاية الصحية بتكييف التوزيع حسب الضرورة.

من الناحية الواقعية ، من المرجح أن الجمهور العام قد فاز & rsquot بإمكانية الوصول إلى لقاح حتى وقت ما هذا الصيف. هذا & rsquos متأخر كثيرًا عن الهدف الأولي لعملية Warp Speed ​​& rsquos المتمثل في توفير 300 مليون جرعة بحلول يناير ، ولكن أسرع بكثير من أي جهود تطوير لقاح أخرى حتى الآن.

عندما يتم طرح لقاح ، يجب على كل فرد التحدث مع طبيبه حول حالته الصحية الفريدة وما إذا كان اللقاح هو الخيار الصحيح أم لا ، خاصةً هؤلاء الأفراد الذين ينتمون إلى مجموعات لم يتم تضمينها في التجارب السريرية.

من الناحية المثالية ، ستكون الأدلة قوية بما يكفي بحيث يشعر معظم الأمريكيين بالأمان عند تلقي اللقاح. يعد الحصول على عدد كافٍ من الأشخاص الذين تم تطعيمهم أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق مناعة القطيع ، وهي النقطة التي لا يمكن للمرض أن ينتشر عندها لأن عددًا كافيًا من المجتمع محصنًا ضده أو محصنًا ضده.

في غضون ذلك ، ينتظر العالم بفارغ الصبر ليرى ما إذا كانت هذه اللقاحات تثبت أنها الأداة التي نحتاجها للعودة إلى المسار الطبيعي أم لا.


منظورين لقياس الانتقال

إذا كان لقاح Covid-19 يمكن أن يقلل من أحداث عدوى SARS-CoV-2 ، سواء كانت بدون أعراض أو غير ذلك ، فقد يشير ذلك إلى أنه يمكن تقليل انتقال الفيروس إلى الآخرين ، كما قال بوتازي. وأوضحت أن هذه النظرية تستند إلى التفكير في أنه عندما يكون هناك عدد أقل من المصابين بالفيروس ، فإن عدد الأشخاص الذين ينشرون الفيروس أقل.

لكن نيكولاي بتروفسكي ، دكتوراه ، أستاذ ، كلية الطب والصحة العامة ، جامعة فليندرز ، أديلايد ، أستراليا ، اختلف ، مشيرًا إلى أن قدرة اللقاح في الحد من العدوى هي بديل مشكوك فيه للحد من انتقال العدوى. وأوضح أنه يجب قياس انتقال العدوى بناءً على الشخص غير الملقح الذي تعرض لـ SARS-CoV-2 ، وليس بناءً على الشخص المصاب باللقاح الذي يحتمل أن ينقل الفيروس. وقال بتروفسكي: "الانتقال يتعلق بالشخص التالي في السلسلة" ، مضيفًا أنه لا ينبغي الخلط بين معدلات العدوى ومعدلات الانتقال.

في حين أنه قد يكون هناك ارتباط بين العدوى والانتقال ، إلا أنه لا توجد بيانات كافية لتقييم ما إذا كان هناك ارتباط خطي ، كما قال جاري كوبينجر ، دكتوراه ، رئيس ، Vector Design والعلاج المناعي الممرضات الخاصة ، علم الأحياء الدقيقة الطبية ، جامعة مانيتوبا ، كندا. أضاف روري دي فريس ، دكتوراه ، أستاذ مساعد ، قسم علم الفيروسات ، إيراسموس ، أن فعالية نقل اللقاح أمر بالغ الأهمية للقياس لدى أولئك الذين لم يتم تطعيمهم ولكنهم تعرضوا للفيروس ، ولكن هناك أيضًا قيمة في جمع البيانات من ناشر الفيروس. المركز الطبي الجامعي ، روتردام ، هولندا.

التقارير المواضيعية
هل أنت قلق بشأن وتيرة الابتكار في مجال عملك؟

يخبرك تقرير TMT Themes 2021 الخاص بـ GlobalData بكل ما تحتاج لمعرفته حول موضوعات التكنولوجيا التخريبية وأي الشركات هي الأفضل لمساعدتك في تحويل عملك رقميًا.


2. مناهج تصميم اللقاح

2.1. اختيار مستضد SARS-CoV-2

يرتبط بروتين SARS-CoV-2 S بشكل أساسي بمستقبلات ACE2 للتوسط في دخول الفيروس ، في الجهاز التنفسي العلوي والسفلي. بروتين S الناضج هو بروتين انصهار من الدرجة الأولى يقع على سطح الفيريون. إنه يمتلك جزأين ، S1 يحتوي على مجال ربط المستقبلات (RBD) و S2 الذي يحتوي على الببتيد الانصهار. أظهرت الدراسات المختلفة التي أجريت على الأجسام المضادة أحادية النسيلة أن البشر المصابين يطورون أجسامًا مضادة قوية معادلة ضد بروتين S وعلى وجه الخصوص ضد جزء S1 مع مجال ربط المستقبلات (RBD) لـ SARS-CoV-2 (Baum et al.، 2020، Hansen وآخرون ، 2020 ، جو وآخرون ، 2020). في الدراسات المبكرة للقاحات SARS-CoV-2 ، تم تقييم بروتين N أيضًا للتأكد من فعاليته ، ولكن باستخدام نماذج في الجسم الحي ، لم ينتج عن اللقاحات المستندة إلى N أي حماية. علاوة على ذلك ، أظهروا تفاقم العدوى بسبب زيادة التسلل الرئوي اليوزيني (Deming et al. ، 2006). البروتينات M و E أقل أهمية كأهداف للقاح بسبب انخفاض المناعة (دو وآخرون ، 2008).

2.2. منصات اللقاحات

أدت التطورات في علم الفيروسات والبيولوجيا الجزيئية وعلم المناعة إلى خلق العديد من البدائل لنهج اللقاحات التقليدية. أكثر من 100 لقاح مرشح ضد فيروس SARS-CoV-2 قيد التطوير حاليًا (& # x0201cVaccines & # x02013 COVID19 Vaccine Tracker & # x0201d) ، استنادًا إلى عدة منصات مختلفة (الشكل 4). يمكن تقسيم هذه المنصات إلى مقاربتين & # x0201ctraditional & # x0201d (بمعنى آخر.، لقاحات الفيروسات الحية الموهنة أو المعطلة) و & # x0201cinovative النهج & # x0201d مثل لقاحات الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي واللقاحات الفيروسية المؤتلفة.

منصات لقاح قيد التطوير ضد السارس- CoV-2.

2.2.1. لقاحات فيروسية حية موهنة

تُشتق اللقاحات الحية الموهنة مباشرة من الفيروسات المسببة للأمراض التي لا تزال تمتلك القدرة على إصابة الخلايا والتكاثر ولكن يتم علاجها من أجل عدم التسبب في أي مرض أو التسبب في مرض خفيف جدًا فقط. يمكن إكمال التوهين عن طريق نمو الفيروس في ظروف غير مواتية مثل درجة الحرارة غير المثلى أو عن طريق التعديل العقلاني لجينوم الفيروس (على سبيل المثال، إلغاء تحسين الكودون ، إزالة الجينات المسؤولة عن مواجهة التعرف المناعي الفطري (Broadbent et al. ، 2016 ، Talon et al. ، 2000)). ومع ذلك ، فإن هذه التقنيات تستغرق وقتًا طويلاً وتشكل تحديًا تقنيًا ، مما يؤدي إلى تطور صعب وطويل. نظرًا لكونه تقريبًا مطابقًا للفيروس الطبيعي المسبب للعدوى ، فإن الفيروس الحي الموهن عادة ما يخلق استجابة مناعية خلطية قوية وطويلة الأمد وتتوسطها الخلايا بعد نظام التطعيم الأساسي / المعزز. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الفيروس يتكاثر بعد التطعيم ، فإن الاستجابة المناعية تستهدف البروتينات الفيروسية الهيكلية وغير الهيكلية ، مما يوسع الاستجابات المناعية الخلطية والخلوية دون استخدام المواد المساعدة لأن هذه اللقاحات تحتوي بالفعل على مواد مساعدة طبيعية (لي ونغوين ، 2015). يمكن إعطاء هذا النوع من اللقاح عن طريق الأنف للحث على استجابة مناعية مخاطية كما في حالة لقاح الأنفلونزا رباعي التكافؤ ضد A (H1N1) و A (H3N2) واثنين من فيروسات الأنفلونزا B المتوفرة في السوق بالاسم التجاري FluMist Quadrivalent ( & # x0201c FluMist Quadrivalent | FDA & # x0201d). يتم إعطاؤه بسهولة على شكل تعليق 0.2 & # x000a0mL يتم توفيره في جهاز رش الأنف المملوء مسبقًا بجرعة واحدة ليتم تقسيمه إلى نصفه تقريبًا في كل فتحة أنف.

2.2.2. لقاحات فيروسية معطلة

في اللقاحات الفيروسية المعطلة ، عادة ما يوجد الفيروس المسبب للمرض بأكمله أو جزء منه (حيث تم تدمير المادة الوراثية). بالمقارنة مع اللقاحات الفيروسية الحية الموهنة ، فإنها تعتبر أكثر أمانًا واستقرارًا ، وعلى الرغم من تدمير مادتها الوراثية ، إلا أنها لا تزال تحتوي على العديد من البروتينات المستضدية ، وبالتالي ، كما هو الحال بالنسبة لفيروسات كورونا (على سبيل المثال SARS-CoV-2) ، من المرجح أن تستهدف الاستجابات المناعية العديد من البروتينات المختلفة مثل S ولكن أيضًا M و E و N. بالمقارنة مع اللقاحات الحية المضعفة ، وبالتالي ، غالبًا ما يتم إعطاء اللقاحات المعطلة جنبًا إلى جنب مع المواد المساعدة وقد تكون هناك حاجة أيضًا إلى الجرعات المنشطة. يتطلب إنتاج اللقاح مرافق من المستوى الثالث للسلامة الحيوية حيث ينمو الفيروس في مزرعة خلوية (عادة خلايا فيرو) يتبعها التعطيل. يمكن أن تؤثر إنتاجية الفيروس في زراعة الخلايا على محصول الإنتاج النهائي (Yadav et al. ، 2021). لقد ثبت أن هذا النوع من اللقاح آمن وفعال في الوقاية من أمراض مثل شلل الأطفال والإنفلونزا (https://www.who.int/vaccine_safety/initiative/tech_support/Part-2.pdf - تم الوصول إليه في 22 مارس 2021).

2.2.3. لقاحات الفيروسية المؤتلفة

تستخدم اللقاحات المعتمدة على الناقلات الفيروسية (في شكل نسخة معدلة غير ضارة من فيروس بديل) فيروسًا معدلًا (الناقل) لتوصيل الشفرة الوراثية (RNA أو DNA) لمستضد ، (على سبيل المثال، في حالة COVID-19 البروتين S) في الخلايا البشرية التي ستنتج المستضد بعد ذلك. عند إصابة الخلايا وتوجيهها لإنتاج المستضد ، فإن هذا النوع من اللقاح يحاكي عدوى فيروسية طبيعية من أجل توليد الاستجابة المناعية المطلوبة (Rollier et al. ، 2011). تحفز هذه الآلية استجابة مناعية خلوية قوية من الخلايا التائية وكذلك إنتاج الأجسام المضادة بواسطة الخلايا البائية. تزرع النواقل الفيروسية في سلالات خلوية ويتم إنتاجها بسرعة وسهولة (سيباستيان ولامبي ، 2018).

يمكن أن تتكاثر النواقل الفيروسية ولا تتكاثر. تمتلك النواقل الفيروسية المتكررة القدرة على التكاثر وبالتالي يمكنها إنتاج جزيئات فيروسية جديدة توفر مصدرًا مستمرًا لمستضدات اللقاح لفترات طويلة. ينتج عن هذا استجابة مناعية أقوى بجرعة واحدة مقارنة بالنواقل الفيروسية غير المتكاثرة. يتم اختيار تكرار النواقل الفيروسية بحيث لا يمكن للفيروس أن يتسبب في مرض أثناء إصابة العائل. وعادة ما يتم اشتقاقها من فيروسات موهنة مصممة للتعبير عن بروتين مستضد معين مثل بروتين S للقاح COVID-19. من ناحية أخرى ، لا تحتفظ النواقل الفيروسية غير المتكاثرة بالقدرة على تكوين جسيمات فيروسية جديدة لأن الجينات الفيروسية الرئيسية للتكاثر قد أزيلت سابقًا. تعتمد الأساليب الأكثر شيوعًا لهذا النوع من اللقاح على الفيروس الغدي الذي يتم توصيله عن طريق العضل. كميزة للقاحات الفيروسية النواقل ، فإن إنتاجها لا يتطلب استخدام فيروسات مسببة للأمراض الحية ، ويمكن إنتاج النواقل بسهولة بكميات كبيرة تظهر تحفيزًا جيدًا لكل من استجابات الخلايا البائية والتائية في الجسم الحي (Zhu et al. ، 2020a) . كعيوب ، يمكن لمناعة النواقل الموجودة مسبقًا أن تحيد فعالية اللقاح. ومع ذلك ، يمكن تجنب هذه المشكلة بسهولة باستخدام نواقل نادرة في البشر (ميركادو وآخرون ، 2020) ، مشتقة من الحيوانات (فوليجاتي وآخرون ، 2020) أو الفيروسات التي لا تولد الكثير من المناعة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن مناعة الناقل يمكن أن تكون مشكلة أثناء الجرعة الثانية في نظام التعزيز الأولي ، فإن استخدام نواقل فيروسية مختلفة أثناء الجرعتين يمكن أن يساعد في تجنب هذه المشكلة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، لا يمكن إنتاج مستضد اللقاح إلا طالما بقي اللقاح الأولي في الخلايا المصابة ، مما يؤدي إلى استجابة مناعية أضعف بشكل عام. من المحتمل أن تكون هناك حاجة لجرعات معززة.

أحد الأمثلة على لقاح ناقلات الفيروس هو لقاح rVSV-ZEBOV المؤتلف والمختص بالنسخ ضد الإيبولا (Marzi et al. ، 2011) الذي وافقت عليه إدارة الغذاء والدواء في عام 2019. وهو يتألف من فيروس التهاب الفم الحويصلي (VSV) المعدل وراثيًا للتعبير عن البروتين السكري الرئيسي من فيروس إيبولا زائير. إنه تعليق يتم إعطاؤه عن طريق الحقن العضلي بجرعة واحدة (https://www.fda.gov/media/133748/download - تم الوصول إليه في 22 مارس 2021).

2.2.4. لقاحات البروتين

لا تحتوي لقاحات الوحدة الفرعية للبروتين (وتسمى أيضًا اللقاحات اللاخلوية) على أي فيروس كامل ، ولكنها بدلاً من ذلك شظايا مستضدية منقاة مثل البروتينات المعزولة (على سبيل المثال، بروتين S الموجود على فيروس SARS-CoV-2) تم اختياره خصيصًا بسبب قدرته على تحفيز جهاز المناعة.

يمكن اختيار العديد من المستضدات المختلفة لتطوير لقاحات لا خلوية مثل البروتينات المعزولة المحددة من مسببات الأمراض الفيروسية أو البكتيرية ، وسلاسل من جزيئات السكر (السكريات) الموجودة في جدران الخلايا لبعض البكتيريا أو البروتين الحامل الذي يربط سلسلة عديد السكاريد من أجل تعزيز المناعة. استجابة. تعتبر اللقاحات اللاخلوية بشكل عام آمنة للغاية لأنها لا يمكن أن تسبب المرض. عادةً ما تكون الاستجابة المناعية ليست قوية مثل اللقاحات الحية الموهنة ، وبالتالي ، غالبًا ما تكون الجرعات المنشطة مطلوبة. العيب المحتمل لهذا النوع من اللقاح هو أن البروتينات المعزولة يمكن أن يتم تغيير طبيعتها وبالتالي ربطها بأجسام مضادة مختلفة عن بروتين العامل الممرض. في حالة SARS-CoV-2 ، فإن البروتينات المستضدية المستخدمة هي بروتين S أو RBD. ميزة هذا النوع من اللقاح هو أنه لا يتم التعامل مع الفيروس الحي. لقاحات الوحيدات البروتينية شائعة الاستخدام هي لقاحات السعال الديكي اللاخلية (aP) التي تحتوي على سموم السعال الديكي المعطل الذي تمت إزالة السموم منه إما عن طريق العلاج بمادة كيميائية أو باستخدام التقنيات الوراثية الجزيئية (https://www.who.int/vaccine_safety/initiative/tech_support/Part -2.pdf - تمت الزيارة في 22 مارس / آذار 2021). لتحسين فعالية هذا اللقاح ، يضاف الشب كمساعد لتعزيز استجابة أقوى للأجسام المضادة. (ألين آند ميلز ، 2014). هناك لقاح لا خلوي آخر ضد التهاب الكبد B الذي يحتوي على مستضد سطح فيروس التهاب الكبد B (HBsAg) المنتج باستخدام تقنية إعادة الارتباط. حتى هذا اللقاح يحتوي على فوسفات الألومنيوم أو هيدروكسيد الألومنيوم كمواد مساعدة لتعزيز الاستجابة المناعية بعد الإعطاء (https://www.who.int/vaccine_safety/initiative/tools/Hep_B_Vaccine_rates_information_sheet.pdf - تم الوصول إليه في 22 مارس 2021).

2.2.5. لقاحات الحمض النووي الريبي والحمض النووي

تتبع اللقاحات القائمة على الحمض النووي استراتيجية مختلفة مقارنة باللقاحات الأخرى. وبدلاً من تزويد الجسم بمستضد البروتين مباشرة ، فإنهم يرسلون الشفرة الجينية للمستضد إلى الخلايا في الجسم لتوجيه الخلايا لإنتاج المستضد الذي سيحفز بعد ذلك الاستجابة المناعية. هذا النوع من اللقاحات سريع وسهل التطوير وهو أكثر اللقاحات الواعدة للمستقبل. وهي مقسمة إلى لقاحات قائمة على الحمض النووي الريبي والحمض النووي. تستخدم لقاحات الحمض النووي الريبي RNA الرسول (mRNA) أو الحمض النووي الريبي ذاتي التكاثر المصاغ عادة في حامل جسيم مثل الغشاء الدهني ثنائي الطبقة (الجسيم الشحمي). تحمي هذه الصيغة الرنا المرسال عندما تدخل الجسم لأول مرة وتساعد على استيعاب الخلايا (باردي وآخرون ، 2015). مطلوب جرعات أعلى من الرنا المرسال أكثر من الرنا ذاتي التكرار ، الذي يضخم نفسه. عندما يكون mRNA داخل الخلايا ، يمكن تحويله إلى بروتين مستضد بواسطة الريبوسومات لبدء تحفيز الاستجابة المناعية. ثم يتم تكسير الرنا المرسال بشكل طبيعي وإزالته بواسطة الجسم. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن إنتاج اللقاح بالكامل دون استخدام مزارع الخلايا ، ومع ذلك ، فإن استقرار التخزين على المدى الطويل يمثل تحديًا لأنه يتطلب تخزينًا مجمّدًا. عادةً ما يتم إعطاء اللقاحات القائمة على الحمض النووي الريبي عن طريق الحقن ، وبالتالي من غير المرجح أن تحفز مناعة مخاطية قوية (باردي وآخرون ، 2018).

كونه أكثر استقرارًا من mRNA / RNA ، لا يتطلب الحمض النووي صياغته في ناقلات الجسيمات. وهي تستند إلى DNA البلازميد الذي يمكن إنتاجه على نطاق واسع في البكتيريا. يحتوي الحمض النووي على محفزات التعبير عن الثدييات والجين المحدد الذي يشفر المستضد (على سبيل المثال، بروتين سبايك) ينتج بعد الامتصاص في خلايا الشخص الملقح. لكي يتم تسليمهم ، يحتاجون عادةً إلى استراتيجيات توصيل مثل electroporation التي تساعد على امتصاص الخلايا الخلوية للحمض النووي. كلتا التقنيتين اللتين تعتمدان على الأحماض النووية هما أحدث حدود التطعيم وحتى الآن تمت الموافقة على لقاحين مختلفين من الرنا المرسال للاستخدام البشري (بمعنى آخر.، Moderna and Pfizer / BioNTech (Baden et al.، 2021، Polack et al.، 2020)) في الوقت نفسه ، يعتبر لقاح الحمض النووي الأكثر تقدمًا حتى الآن هو INO-4800 من Inovio الذي دخل المرحلة 2/3 من التجارب السريرية (& # x0201cSafety ، والمناعة ، وفعالية INO-4800 لـ COVID-19 في البالغين الأصحاء الذين يعانون من مخاطر التعرض لـ SARS-CoV-2 - عرض النص الكامل - ClinicalTrials.gov & # x0201d).

2.3 المساعدون

تحتوي العديد من تركيبات اللقاح على مواد مساعدة أو تركيبات مساعدة تعزز الاستجابة المناعية للتطعيم. الكلمة & # x0201cadjuvant & # x0201d تعني & # x0201cto help / help & # x0201d ، وفي البداية تم استخدام المواد المساعدة فقط لزيادة القدرة المناعية لمولدات المضادات النقية. لا تحتاج كل أنواع اللقاحات إلى مادة مساعدة مثل الفيروس الحي الموهن الذي يمتلك مواد مساعدة طبيعية. في السنوات الأخيرة ، من خلال معرفة وفهم مناعة التطعيم ، توسع دور المواد المساعدة (Pasquale et al. ، 2015).

كانت أول المواد المساعدة المرخصة (منذ 70 & # x000a0 عام تقريبًا) للاستخدام البشري هي أملاح الألومنيوم (على سبيل المثال، هيدروكسيد الألومنيوم ، فوسفات الألومنيوم ، كبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم (الشب)). لا تزال الأكثر استخدامًا بسبب قدرتها الواسعة على تقوية الاستجابات المناعية وسلامتها. إنهم يعملون بشكل أساسي على زيادة إنتاج الأجسام المضادة بآلية مناعية لا تزال غير مفهومة تمامًا (Lee and Nguyen ، 2015).

تم تطوير المواد المساعدة الأحدث لاستهداف مكونات معينة من الجسم والاستجابة المناعية مثل المستقبلات الشبيهة بالطويل (TLR) التي ، عند تشغيلها ، تحفز إنتاج السيتوكينات / الكيماويات المؤيدة للالتهابات والإنترفيرون من النوع الأول التي تزيد من المضيف & # x02019s للقضاء على العوامل الممرضة. يتم تطوير المناعة التكيفية مباشرة بعد الاستجابة المناعية الفطرية بحيث تكون الحماية ضد المرض أقوى وتستمر لفترة أطول (Steinhagen et al. ، 2011).

من بين المواد المساعدة الجديدة المرخصة بالفعل ، AS04 (Didierlaurent et al. ، 2009) عبارة عن مزيج من أحادي الفوسفوريل الدهني أ الذي يعمل بمثابة ناهض TLR4 وملح الألومنيوم ، MF59 (Liang et al. ، 2020) عبارة عن مستحلب زيت في الماء مكون من سكوالين ذلك act by improving antigen uptake, recruiting immune cells and promoting the migration of activated APS, AS01B ( Alving et al., 2012 ) is a liposomal combination of monophosphoryl lipid A and a natural compound extracted from the Chilean soapbark tree (بمعنى آخر., QS-21), and Cytosine phosphoguanine (CpG) ( Liang et al., 2020 ) that is a synthetic form of DNA that mimics bacterial and viral genetic material acting as TLR9 agonist. Different examples of vaccines that uses adjuvants are reported in Fig. 5 .

Timeline of the main adjuvants used in human vaccines.


Are the vaccines safe?

Every vaccine that is approved in the United States, even if under emergency use authorization, undergoes stringent safety testing, and the CDC continues to collect data on any side effects or adverse outcomes that could be related to the vaccine over time.

People who receive vaccines may experience a number of side effects, such as a sore arm, fever, fatigue, chills, nausea, and body aches — especially after the second dose of one of the two-dose regimens. This is a sign that the immune system is reacting and is not a cause for concern. The CDC recommends taking a painkiller after (not before) getting the shot and exercising the arm to avoid soreness.

The side effects are generally more intense after the second shot, as the immune system reacts to the known spike protein. The CDC also reports that 80% of those who reported experiencing side effects were women, which may be related to sex hormones’ role in the immune response, according to a نيويورك تايمز article.

There are some rare serious side effects, such as anaphylaxis — a life-threatening, but treatable, allergic reaction. In the United States, this reaction has occurred in about two to five people per million vaccinated and has not resulted in any deaths.

The CDC requires that vaccinated people stay at the vaccination site for observation for at least 15 minutes after getting the shot in case they do have a negative reaction.

Kathryn Edwards, MD, a vaccinologist and the Sarah H. Sell and Cornelius Vanderbilt professor of pediatrics in the Division of Infectious Diseases at Vanderbilt University School of Medicine in Nashville, Tennessee, spends most of her day assessing reactions after COVID-19 vaccines as part of her CDC-funded Clinical Immunization Safety Assessment unit. Her team, which is working with allergists, believes that someone who has an immediate anaphylactic reaction to the first dose of an mRNA vaccine should not receive the second dose of that vaccine but rather may be able to get the Johnson & Johnson vaccine for their second shot with careful monitoring.

“I’ve been doing this a long time, and I don’t know that I’ve worked any harder than I am now. We want to make sure that the public knows that we want these vaccines to be both safe and effective.”

Kathryn Edwards, MD
Vaccinologist and professor of pediatrics in the Division of Infectious Diseases at Vanderbilt University School of Medicine

Edwards also cautions that not all adverse reactions that happen around the time of vaccination are caused by the vaccine. As people with underlying conditions — particularly older individuals — receive a vaccine, heart attacks or strokes will happen and could be coincidental. Her team is working to determine whether certain reactions are happening more often than would be expected after vaccination.

For example, there is a concern that came up with the AstraZeneca vaccine that resulted in several countries pausing or limiting its use due to reports of blood clots. Edwards says that the number of people who have experienced blood clots after being vaccinated in the United States so far is lower than what would be expected in the everyday population. Still, the CDC is continually looking at these rates to identify any signal for a reaction that might be associated with a vaccine.

Though any long-term effects of the vaccines are not yet known, Edwards says that she and the CDC are being vigilant in investigating any potential problems as they arise.

“I’ve been doing this a long time,” she notes. “And I don’t know that I’ve worked any harder than I am now. We want to make sure that the public knows that we want these vaccines to be both safe and effective.”


Here’s what makes 4 promising COVID-19 vaccines unique — and potentially useful

Millions of people, like Reinaldo de Souza Santos of the Baré ethnic group in Brazil (shown getting the Sinovac vaccine), are getting COVID-19 vaccine shots, but more vaccines are needed. Some upcoming vaccines may help fill the gap.

شارك هذا:

Barely a year after the World Health Organization declared the coronavirus outbreak a pandemic, 11 vaccines worldwide have been granted emergency use authorization or given full approval. Millions of shots are going into arms every day: As of March 19, 410 million people around the world have gotten the jabs.

As mind-boggling as that is, it still falls far short of the need.

Those 11 vaccines “will not be enough to fulfill the global need in the short term,” says Esther Krofah, executive director of FasterCures, part of the Milken Institute think tank in Washington, D.C. Of the more than 7 billion people on Earth, only about 1.2 percent of the world’s population is now fully vaccinated against the coronavirus. “We need as many vaccines over the finish line as can get through the scientific process,” she says.

Help may be on the way. Another 251 COVID-19 vaccines are at some stage of development with 60 far enough along to be tested in people, says Carly Gasca, senior associate at FasterCures.

Sign up for e-mail updates on the latest coronavirus news and research

Some vaccines are close to the finish line. For example, one made by Novavax of Gaithersburg, Md., may soon request emergency use authorization in the United States and other countries. But vaccines in the pipeline can fail at any stage. Already at least four vaccine candidates have been abandoned, including two from pharmaceutical giant Merck that failed to generate immune responses as strong as those from natural infections. That company is now helping produce Johnson & Johnson’s one-dose vaccine (SN: 2/27/21).

Among the hurdles: The already-in-use vaccines have set a high bar. For instance, mRNA vaccines from Moderna and Pfizer have proven to have about 94 to 95 percent efficacy in clinical trials and in real-world situations and may protect against infection and disease after just one shot (SN: 2/26/21). And finding people willing to participate in gold-standard clinical trials in which they might get a placebo instead of a vaccine could be tough, especially in countries where other authorized vaccines are available.

“You have to have something super über-duper special about your product to survive in this environment,” says Onyema Ogbuagu, a virologist who heads COVID-19 clinical trials at Yale School of Medicine.

That edge could come from logistics. To be effective, vaccines have to get into people’s bodies. So unlike the Pfizer and Moderna shots, vaccines that don’t have to be frozen have a better chance of being used in rural or remote areas and places that don’t have resources to buy and maintain freezers, Gasca says.

Or an edge could come from an ability to handle emerging variants of the coronavirus that may be more infectious, more deadly or both (SN: 2/5/21). “The variants emerging are changing the landscape of the kind of virus we’re fighting now versus the virus that we were fighting in the fall and in the summer,” Krofah says. New vaccines may need to combat even more variants.

Here’s a closer look at some of the novel ways vaccine makers are approaching these challenges.

COVAXX

كيف تعمل: COVAXX designed small pieces of protein, called peptides, from several of the proteins from SARS-CoV-2, the coronavirus that causes COVID-19. Peptides mimic important structures within the coronavirus proteins, including a part of the spike protein used to break into cells. When injected into the body, the lab-made peptides prod the immune system to build antibodies and gear up other immune cells to attack the coronavirus should the vaccinated person encounter it later. (The Dallas-based company is not connected to the similarly named World Health Organization’s COVAX program that distributes vaccines to low-income countries.)

How it’s different: While other vaccines, including Novavax’s candidate, use the entire spike protein, COVAXX has homed in on portions of coronavirus proteins that are important for function and are likely to provoke a reaction from the immune system. The vaccine is stable at refrigerator temperature.

Clinical trial status: The company completed Phase I testing for safety and the ability to rev up the immune system in 60 adults. All of the volunteers made antibodies and had immune cells known as T cells and B cells trained to recognize the coronavirus in the event of future encounters. Participants had only mild side effects, with few people reporting symptoms such as fever and fatigue.

Researchers at a COVAXX facility on Long Island, New York, are helping devise and test a vaccine made of peptides, small portions of proteins, from the coronavirus. COVAXX

COVAXX is doing Phase II testing in Taiwan to learn more about the immune response and side effects. Phase II and III testing will begin soon in Brazil to determine the vaccine’s efficacy.

Combating variants: The company is already working a second generation of the vaccine that could work against multiple variants, says COVAXX cofounder Mei Mei Hu.

Thoughts on being behind: “I never thought this was winner takes all,” Hu says. “The demand is still incredible, and even when it is met, there will continue to be unmet needs,” including vaccines that can tackle variants, vaccines that work well for people with suppressed immune systems, vaccines for children and vaccines that can mix and match with others in case booster shots are needed.

Vaxart

كيف تعمل: The San Francisco–based company engineered a common cold virus called an adenovirus to carry instructions for making two coronavirus proteins into human cells. There, the proteins can be made to prime the immune system to later fend off the coronavirus.

How it’s different: Vaxart’s vaccine is a pill: It can be swallowed instead of injected. The tablets can be stored at room temperature and don’t need trained medical workers or equipment to administer. That could make the pill ideal for sending booster doses through the mail or using in hard-to-reach places where keeping vaccines cold is difficult. And people who are afraid of needles might like a tablet alternative.

Taking the vaccine orally also may produce more of an immune response in the mucous membranes that line the nose, mouth, throat and digestive tract than injected vaccines do, says Sean Tucker, Vaxart’s founder and chief scientific officer.

Other vaccines already in use, including the Johnson & Johnson, AstraZeneca, Sputnik V and CanSino vaccines, also contain engineered adenoviruses. But those vaccines have instructions for making just one coronavirus protein, the famous spike protein. Vaxart’s vaccine contains instructions for making the spike protein, and also for the nucleocapsid, or N protein. The N protein is important for replication and assembly of the coronavirus. It provides another target for antibodies that can shut the virus down.

A new COVID-19 vaccine in pill form (shown) might provide easy ways to get inoculations and boosters to people even in hard-to-reach places. Vaxart Inc.

Clinical trial status: Because the vaccine works in airways and the digestive tract, it is difficult to directly compare with injected vaccines, Tucker says. But the vaccine appears to generate antibodies against both the spike and N proteins and revs up T cells to combat the virus, according to preliminary results from a small Phase I trial to test safety and immune responses. Full results are expected soon.

Side effects were generally mild. Some who took a high dose experienced diarrhea and nausea. Those symptoms are not usually seen with injected vaccines. A lower dose of the tablet vaccine didn’t produce those symptoms.

The company will soon begin a Phase IIa study to determine the optimal dose of the vaccine, and Tucker says the team hopes to start an efficacy study later this year.

Combating variants: Even though the spike protein has undergone many changes, the N protein hasn’t altered much. The difference between the N proteins in the B.1.351 variant first described in South Africa and the original SARS-CoV-2 is just one amino acid. Hopefully that will mean antibodies and T cells against the N protein can neutralize variants as well as they do the original virus, Tucker says. Meanwhile, he says, “we are looking at new versions of the vaccines in research and will test preclinically [in animals or cells] to see if there are advantages to making new matched vaccines.”

Thoughts on being behind: The coronavirus may never go away entirely. If it behaves like coronaviruses that cause the common cold, people may get reinfected every two to five years. “I think our vaccine could be a great second-generation solution,” Tucker says. The pill vaccine might be an easy way to deliver boosters to people who have gotten other COVID-19 vaccines, he says.

Valneva

كيف تعمل: Valneva’s vaccine is an inactivated, or “killed,” version of SARS-CoV-2. The virus used in the vaccine was isolated from a patient in Italy. The vaccine virus is grown in monkey cells and then chemically inactivated and mixed with two adjuvants, substances that enhance the body’s immune response.

Although inactivated vaccines have been used for decades, “our vaccine is not any less modern than any of the others,” says Thomas Lingelbach, the Saint-Herblain, France-based company’s president and chief executive officer.

How it’s different: It uses two adjuvants, including one made by Dynavax and used in an FDA-approved hepatitis B vaccine. Several inactivated COVID-19 vaccines, including ones made by the Chinese companies Sinopharm and Sinovac and by Bharat Biotech in India, are in use around the world. But those vaccines don’t have the extra boosts from the dual adjuvants in Valneva’s vaccine.

Clinical trial status: Results from a Phase I/II study are expected in April.

Combating variants: Because the vaccine contains the whole virus (minus one protein), variants that have tweaks in their spike protein may not be as big a problem for Valneva’s vaccines as for other vaccines. There are a lot of other parts of the virus for the immune system to recognize. The company is also working on creating versions of the vaccine based on strains circulating in people.

See all our coverage of the coronavirus outbreak

Thoughts on being behind: “We’re not entirely unhappy to be a bit slower,” Lingelbach says. The company may be able to build on other vaccines’ successes and learn from their failures. By comparing immune responses from its vaccine with already established vaccines, the company may be able to get hints of its vaccine’s efficacy early on in its development rather than having to wait for a Phase III trial. Regulators eventually may allow head-to-head comparisons of efficacy — as is commonly done with new flu vaccines — rather than testing each vaccine against a placebo.

INOVIO

كيف تعمل: DNA instructions for building the coronavirus spike protein are zapped into the skin with a split-second pulse of electricity. From there, cells in the body produce the spike protein and cue the immune defenses.

How it’s different: No other vaccine has this delivery method. Electrical pulses that push the DNA into cells are made by a handheld device that resembles an electric toothbrush. Some people report that the zap is less painful than a needle stick.

The vaccine may produce fewer side effects than some already in use. “We haven’t seen fatigue and fever and other systemic effects,” says Joseph Kim, INOVIO’s chief executive officer. Kim speculates it may be because the vaccine contains only DNA and saline, or because different types of cells may take up the DNA than are affected by injected vaccines. Only five of 40 people tested in a Phase I study reported any side effects, and all of those were mild, researchers reported December 23 in EClinicalMedicine.

Additionally, the vaccine can be stored for a year at room temperature and for five years in a refrigerator.

Instead of needles, INOVIO will use its Cellectra device (shown) to zap its DNA vaccine into people’s arms with a split-second pulse of electricity. INOVIO

Clinical trial status: Results from the Phase I study indicate that people make antibodies against the coronavirus at higher levels, on average, than those given the Johnson & Johnson and Sinovac vaccines, which use adenoviruses to deliver DNA instructions for building the spike protein to human cells, Kim says. It’s unclear why. And while antibody levels were lower than those produced by the mRNA vaccines, the DNA vaccine does a good job of revving up T cells to fight the coronavirus.

INOVIO has started Phase II testing of its vaccine, with early results expected soon. A Phase III trial will start once the U.S. Food and Drug Administration clears a commercial version of the DNA delivery device to be used in the trial.

Combating variants: The company is testing whether antibodies made against the vaccine can still fight off the variants. In addition, INOVIO, headquartered in Plymouth Meeting, Pa., hopes to engineer a universal COVID vaccine that could fight off known and unknown versions of SARS-CoV-2.

Thoughts on being behind: The company isn’t worried about standing out against other vaccines, Kim says. “We have several advantages as a vaccine,” he says. “We are extremely motivated to get to our efficacy trial.… We’re working very eagerly and passionately to make sure that INO-4800 is one of the arsenals that global health will have to fight this infection around the world.

Trustworthy journalism comes at a price.

Scientists and journalists share a core belief in questioning, observing and verifying to reach the truth. أخبار العلوم reports on crucial research and discovery across science disciplines. We need your financial support to make it happen – every contribution makes a difference.

أسئلة أو تعليقات على هذه المقالة؟ راسلنا على [email protected]

Editor's Note:

This story was updated March 31, 2021, to correct the description of how the Valneva vaccine was created and what makes it different from other vaccines. The virus used in the vaccine is doused with chemicals, not genetically engineered, to inactivate it, and its adjuvants differ.

تظهر نسخة من هذه المقالة في عدد ٢٤ أبريل ٢٠٢١ من أخبار العلوم.


Coronavirus: A map of Sars-CoV-2 activated proteins

Representation of the predicted SARS-CoV-2/Human interactome [26] (available for download at http://korkinlab.org/wuhanDataset), containing 200 unique interactions among 125 proteins (nodes). SARS-CoV-2 proteins are depicted as green circles, while human proteins are represented as squares. The color of human protein nodes reflects the integrated effect of MERS and SARS infections on the node network (see Supplementary Table S2) as a Normalized Enrichment Score (NES). Network visualization was performed via Cytoscape [49]. Credit: Courtesy of Journal of Clinical Medicine

What happens when the pathogen responsible for the Covid-19 pandemic, the coronavirus Sars-CoV-2, makes contact with a human bronchial cell? A group of researchers from the Universities of Bologna and Catanzaro (Italy) mapped the interactions between the virus proteins and those of humans, showing which proteins are being "activated" and "de-activated" by Sars-CoV-2.

"Gaining knowledge about the molecular effects of Sars-CoV-2 on human proteins is fundamental to devise effective drug therapies," says Federico M. Giorgi, principal investigator of the study and a researcher at the University of Bologna. "Inhibiting the interactions that we mapped may represent an effective strategy for a therapy able to contain the disruptive force of Sars-CoV-2 and other coronaviruses on human cells."

This study was published on the Journal of Clinical Medicine. The researchers were able to identify human cell defense mechanisms, when the virus enters the body, for example, as well as how Sars-CoV-2 spreads in the human body, e.g., via proteins favoring its replication.

An integrated approach

Beta-coronaviruses, a sub-family of coronaviruses, mainly cause respiratory and intestinal diseases. To date, we are aware of seven strains of beta-coronavirus that affect humans. Three of them are particularly dangerous: Sars-CoV, causing Sars, Mers-CoV, causing Mers, and the new Sars-CoV-2, causing Covid-19, the illness that has already infected over 1 million people around the globe.

We know that Sars-CoV-2 has a lot in common with its beta-coronavirus "cousins," and with Sars-CoV in particular. Nevertheless, a detailed description of how this virus attacks human cells is still missing. To shed some light on this issue, researchers compared the interactome (the set of interactions between proteins) deriving from the encounter between Sars-CoV-2 and a human cell with the available information on the behavior of Sars-CoV and Mers-CoV viruses.

"This integrated approach draws from our knowledge of other beta-coronaviruses and from what we have learned about this new coronavirus so far. Crucially, it allowed to identify the main factors behind the action of Sars-Cov-2," explains Giorgi. "As a result, we were able to create a map showing which proteins are activated, thus increasing their production, and which are deactivated, consequently decreasing their quantity, when the virus attacks a cell of the human breathing system."

This analysis revealed proteins that play a relevant role when the new coronavirus encounters a human cell. One of these proteins (MCL1) regulates the process of apoptosis (programmed cell death), an anti-viral defense mechanism, setting in motion a series of reactions that eventually cause cells to trigger their own death in order to stop the attack of the virus. Other proteins are instead limited in their scope once they come into contact with the coronavirus. The deactivation of protein EEF1A1, for example, hinders the replicating ability of the virus.

The downside, however, is that Sars-CoV-2 also exploits other mechanisms in order to spread throughout the body. Indeed, researchers came to three main conclusions. Firstly, they found out that the virus is able to hinder the activity of mitochondria (the organelles in charge of cell respiration) secondly, they discovered that some specific viral proteins (NSP7 and NSP13) are able to deactivate some cell defense mechanisms and thirdly, they observed the increase of some proteins that favur RNA metabolism, and as a consequence, the action and replication of the virus (whose genome is a single RNA strand).

Then the protein ACE2 interacts with the "spikes" of the coronavirus, allowing it to enter the cells. The analysis shows that the cells fight the virus attack, decreasing the presence of ACE2. Researchers also observed that a lower presence of this protein may damage lung tissues, thus favoring the spread of the virus anyway.

"This valuable information about the effects of the new coronavirus on the proteins of human cells may prove to be fundamental in redirecting the development of drug therapies, since common antiviral treatments seem to be unsuccessful," says Federico M. Giorgi. "Recent advances in pharmaceutical science allow for the quick development of new molecules, which may prove to be very effective to counteract the action of the virus proteins and to improve the response of human cells."

Finally, the researchers analyzed the presence of ACE2 to shed some light on the animal origin of the Sars-CoV-2 coronavirus, which was initially ascribed to bats and then also to pangolins. This study brought to the fore a closer similarity between ACE2 proteins of human cells and those of pangolins. This result supports the hypothesis that this small mammal might have been the first host of Sars-CoV-2, or at least an intermediate one between bats and humans.

The title of the study is "Master Regulator Analysis of the SARS-CoV-2/Human Interactome." The researchers are Federico M. Giorgi, Daniele Mercatelli and Carmine Ceraolo from the Department of Pharmacy and Biotechnology of the University of Bologna and Pietro H. Guzzi from the Magna Græcia University of Catanzaro.


Coronavirus Jumped From Bats To Humans With Little Genetic Change

London: The progenitor of the novel coronavirus underwent “very little change” to adapt to humans from bats, according to a new study which suggests that the ability of the virus to spread from one person to another likely evolved in the flying mammal prior to it jumping to its new human host.

الدراسة المنشورة في المجلة علم الأحياء بلوس, assessed hundreds of thousands of sequenced genomes of the SARS-CoV-2 virus and found that for the first 11 months of the COVID-19 pandemic, there has been very little ‘important genetic change’ observed in the coronavirus.

However, it noted that some changes such as the D614G mutation, and similar tweaks in the virus spike protein has affected its biology.

“This does not mean no changes have occurred, mutations of no evolutionary significance accumulate and ‘surf’ along the millions of transmission events, like they do in all viruses,” explained study first author Oscar MacLean from the University of Glasgow’s centre for virus research in Scotland.

But the scientists said it was “surprising” how transmissible SARS-CoV-2 has been from the outset.

“Usually viruses that jump to a new host species take some time to acquire adaptations to be as capable as SARS-CoV-2 at spreading, and most never make it past that stage, resulting in dead-end spillovers or localised outbreaks,” said Sergei Pond, another co-author of the study from Temple University in the US.

Analysing the mutations undergone by the novel coronavirus and related sarbecoviruses ‒ the group of viruses the COVID virus belongs to from bats and pangolins ‒ the scientists found evidence of fairly significant change, but all before the emergence of SARS-CoV-2 in humans.

Based on this observation, the researchers said SARS-CoV-2 came with a ready-made ability to infect humans and other mammals, with these properties likely evolving in bats prior to it jumping to humans.

“While an undiscovered ‘facilitating’ intermediate species cannot be discounted, collectively, our results support the progenitor of SARS-CoV-2 being capable of efficient human transmission as a consequence of its adaptive evolutionary history in bats, not humans, which created a relatively generalist virus,” the scientists wrote in the study.

Although the novel coronavirus is still cleared by the human immune response in the vast majority of infections, the scientists cautioned that it is now moving away faster from the January 2020 variant used in all of the current vaccines to raise protective immunity.

The current vaccines will continue to work against most of the circulating variants, but as more time passes, and the bigger the differential between vaccinated and not-vaccinated numbers of people, they said there will be more opportunity for the virus to escape vaccines.

“The first race was to develop a vaccine. The race now is to get the global population vaccinated as quickly as possible,” said David L Robertson, lead author of the study from the the University of Glasgow.


Vector vaccine

Vaccines that use this: Johnson & Johnson, AstraZeneca (not yet available in the U.S.)

كيف تعمل: Vector vaccines are made from a modified version of a live virus, says Dr. Lee. Those harmless viruses&mdashin this case, an adenovirus, which is a version of the common cold&mdashare sent into your body containing an instruction manual that tells your cells to make a spike protein a harmless piece of the SARS-CoV-2 virus (that&rsquos the one that causes Covid-19). Vector vaccines will not give you Covid-19. Your body starts to make antibodies to this so that if the real spike protein comes around on the Covid-19-causing coronavirus, the antibodies will attack it and ultimately help defend your body. If you&rsquove had an MMR (measles, mumps, and rubella) or chicken pox vaccine, these work in a similar manner.


Why the Study Claiming SARS-CoV-2’s RNA Is Fused Into Human DNA Is Flawed

In September 1957, Francis Crick proposed the ‘central dogma of molecular biology’. He suggested that information always flows in living beings from DNA – a stable, inheritable molecule – through a relatively unstable intermediate, the messenger RNA, and then onto proteins, which are the workhorses of all life functions. And everywhere scientists looked, they realised all organisms followed this dogma – until 1970.

In this year, Howard Temin and David Baltimore found something odd in one group of viruses.

Viruses, like other living beings, come in all shapes and sizes, and are classified into different families. However, viruses are not classified the same way as other life forms. This is because they can be both alive and not alive – a feature that demands that taxonomists also consider other attributes that make viruses different.

Another such feature is their genetic material.

Viruses are the only known life-forms that can use RNA as their genetic material. There are different kinds of RNA-containing viruses. To propagate itself, each virus makes a copy of the information in its genetic material to pass onto its ‘daughter’ viruses. Some viruses contain the machinery to make copies of their RNA, and they don’t have a DNA component in their life cycle whatsoever. The influenza, hepatitis C and SARS-CoV-2 viruses are in this category. These viruses also deviate from the central dogma only slightly: there is no DNA, but the information flows only from the RNA to proteins.

But what Temin and Baltimore discovered in 1970 was a proper exception to the central dogma. They found viruses that could make a DNA copy with their RNA using an enzyme called reverse transcriptase, in a process called reverse transcription. A virus then mixes this DNA with the DNA of its host, thus becoming part of the host forever. Such viruses – called retroviruses – violate the central dogma because information first flows from RNA to DNA, and then from the DNA to the RNA to proteins.

Viruses like HIV and Rous sarcoma belong to this family.

In all, there are seven families, or groups, of viruses, and each group specifies special adaptations, refined over years of evolution, often through several hosts. It’s also unusual – maybe even impossible – to have members of one class of viruses show fundamental properties associated with another.

This is why a preprint paper uploaded to the bioRxiv preprint server on December 13 caught the scientific community by surprise. The paper claimed, outlandishly, that parts of the SARS-CoV-2 viral RNA could be reverse transcribed into DNA and integrated into the human genome.

According to the paper’s authors, they were attempting to explain why some COVID-19 patients showed signs of the virus in RT-PCR tests even weeks after recovering from the disease. Their explanation is based on a group of genetic entities called long interspersed nuclear elements (LINE). The human genome has multiple LINEs – effectively, parts of our DNA responsible for reverse-transcribing human RNA into DNA, and integrating it into the human DNA at a different part. The paper claims these LINEs do the same thing with parts of the novel coronavirus’s RNA as well.

This process differs from what retroviruses like HIV do routinely: they use their own proteins to convert and mix the DNA.

The authors’ claims are based largely on one primary observation and one experiment. The observation banks on a powerful tool called RNA-seq, which provides the sequences of all the RNA molecules produced by a cell. So a RNA-seq’s output is a sort of measure of all the genes that are active in the target cell. The authors reported that in cells infected with SARS-CoV-2, there were some viral RNA sequences interspersed between RNA sequences of human genes.

This data may seem convincing at first glance, but the devil is in the details. The authors appear to have overlooked the fact that in the process of preparing a sample for RNA-seq, the scientist must herself artificially reverse transcribe RNA into DNA – because only DNA can be sequenced (for further study). So the chimeric viral and human RNA could just be an artefact of the RNA-seq process, since reverse transcriptases are known to mix and match target sequences.

To prove their claims in an experimental setup, the authors genetically altered cells to make proteins that can perform reverse transcription. Then they infected these cells with the SARS-CoV-2 virus, and reported that the SARS-CoV-2 viral RNA is converted into DNA.

They performed the experiment by forcing cells to make unnatural quantities of two proteins: LINEs and HIV reverse transcriptase (RT). The problem with the former is that LINEs are rarely produced naturally in the same quantities as those in the experiment, raising doubts about whether the results reflect what is realistically possible. And the problem with the latter is that there is no chance HIV RT is naturally present in a cell infected with SARS-CoV-2 because the two viruses do not infect the same cell types. So the experimental evidence has some big loopholes that don’t in any way justify what the authors claim.

Instead, the authors could have provided data from an older technique: the Southern blot. In 1973, the English molecular biologist Edwin Southern reported a very simple way to check if a particular fragment of DNA is present in a given sample. A DNA molecule has two strands (the ‘double helix’), and the string of nucleobases on one strand can only pair to a specific string of nucleobases on the other. So Southern figured that by studying one strand, researchers could know what the other strand looked like.

The way to do this – for example – is to synthesise one strand of the SARS-CoV-2 DNA and mix it with copies of human DNA, and check for signs of binding.

The preprint paper’s lack of convincing evidence has opened it up to criticism from scientists for its erroneous assertions and unproven claims. At the same time, David Baltimore, who won a Nobel Prize for helping discover the reverse transcriptase enzyme, told the prominent علم magazine the study was “impressive”, and other news outlets have amplified his comments.

Such words have elevated the study’s profile in a way it didn’t deserve to be in the middle of a pandemic scarred by misinformation and pseudoscience. The manuscript’s bioRxiv page itself includes numerous demands from researchers around the world (as comments) to take it down.

To be clear, what the preprint’s authors have claimed is still within the realm of possibility, but their experiments and interpretations aren’t convincing. The claim is extraordinary: the first report of reverse transcription by a non-retrovirus. It would mean there’s a chance that your body keeps a record of all RNA viruses that ever infected it, and open up a whole new angle to immune memory. But extraordinary claims require extraordinary evidence – which the preprint paper doesn’t have. So for now, we wait for proof.

Arun Panchapakesan is a molecular biologist working in the HIV-AIDS laboratory at the Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bengaluru.


شاهد الفيديو: All Types of COVID-19 Vaccines, How They Work, Animation. (أغسطس 2022).