Jak powstaje szczepionka?

Jak powstaje szczepionka?
Jak powstaje szczepionka?

Opracowywanie szczepionek jest zazwyczaj długim, złożonym procesem, zwykle trwającym 10–15 lat. W Unii Europejskiej nadzór nad szczepionkami i innymi lekami sprawuje Europejska Agencja Leków (EMA, European Medicines Agency), a Światowa Organizacja Zdrowia (WHO, World Health Organization) wydaje zalecenia dotyczące produktów biologicznych stosowanych na arenie międzynarodowej. Wiele krajów przyjęło standardy WHO.

Spis treści: 

  1. Szczepionka co to jest?
  2. Etapy powstawania szczepionki

Szczepionka co to jest?

W uproszczeniu, szczepionka to preparat biologiczny, zawierający osłabione lub zabite formy drobnoustroju bądź pochodzące z niego antygeny (np. jego toksyny lub białko powierzchniowe), które po podaniu wywołują nabycie odporności przeciw danemu drobnoustrojowi.

Podanie szczepionki ma imitować naturalną infekcję i prowadzić do rozwoju odporności analogicznej, do tej którą uzyskuje organizm w czasie pierwszego, naturalnego, kontaktu z drobnoustrojem (bakterią lub wirusem).

Etapy powstawania szczepionki

W Polsce za kontrolę i nadzór nad szczepionkami odpowiadają Główny Inspektorat Farmaceutyczny oraz Główny Inspektorat Sanitarny.

Za kontrolę seryjną wstępną odpowiada Zakład Badań Surowic i Szczepionek PZH, natomiast Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych wydaje pozwolenie na dopuszczenie do obrotu szczepionki w Polsce.

Szczepionka powstaje długo, zazwyczaj 10-15 lat.

Etap badań przedklinicznych: badania laboratoryjne

Pierwszym etapem w procesie powstawania szczepionki jest etap badań laboratoryjnych i zwykle trwa 2-4 lata. Po zidentyfikowaniu drobnoustroju wywołującego daną chorobę, naukowcy szukają antygenów, czyli cząstek wirusopodobnych, osłabionych wirusów lub bakterii, osłabionych toksyn bakteryjnych bądź innych substancji pochodzących z patogenów, które mogą wywołać odpowiedź immunologiczną, czyli wzbudzić produkcję przeciwciał w organizmie gospodarza.

W przypadku wirusa SARS-CoV-2 antygenem jest tzw. białko szczytowe koronawirusa (znajduje się na szczycie cząsteczki koronawirusa). Jest to część wirusa, którą układ odpornościowy „zapamiętuje”.

Etap badań przedklinicznych: eksperymenty laboratoryjne i badania na zwierzętach

Ta faza badań ma na celu poznanie sposobu działania danej szczepionki i jej wpływu na organizm. W badaniach przedklinicznych wykorzystuje się systemy hodowli tkankowej lub hodowli komórkowej oraz testy na zwierzętach.

Przeprowadza się je w celu oceny bezpieczeństwa szczepionki i jej immunogenności, czyli zdolności do wywołania odpowiedzi immunologicznej. Na podstawie tych badań naukowcy określają, jakich reakcji komórkowych mogą spodziewać się u ludzi. Wyniki badań pomagają również określić bezpieczną dawkę początkową do następnej fazy badań, a także bezpieczną metodę podawania szczepionki.

Na tym etapie naukowcy mogą także zmodyfikować szczepionkę, aby zwiększyć jej skuteczność lub przeprowadzić badania prowokacyjne na zwierzętach, co oznacza, że szczepią zwierzęta, a następnie próbują zarazić je docelowym patogenem.

Wiele szczepionek nigdy nie wykracza poza ten etap, ponieważ nie wywołuje pożądanej odpowiedzi immunologicznej. Etapy przedkliniczne często trwają 1-2 lata.

Etap kliniczny

Po pozytywnym przejściu etapu badań przedklinicznych, firma farmaceutyczna na podstawie raportów z badań, składa wniosek o poddanie szczepionki testom klinicznym z udziałem ludzi.

Po zatwierdzeniu wniosku przez odpowiednie instytucje szczepionka jest poddawana trzem fazom testów, regulowanym przez międzynarodowe wytyczne. Każda faza musi zakończyć się wynikiem pozytywnym, aby można było przejść do kolejnej.

Faza I badanie bezpieczeństwa szczepionki

To pierwsza próba oceny bezpieczeństwa, odpowiedzi immunologicznej i tolerancji różnych dawek szczepionki z niewielką grupą ochotników, zwykle od 20 do 100 zdrowych osób dorosłych. Jeśli szczepionka jest przeznaczona dla dzieci, badacze najpierw testują osoby dorosłe, a następnie stopniowo obniżają wiek badanych osób.

Faza II badanie odpowiedzi układu odporności osób zaszczepionych i poszukiwanie optymalnej dawki

Celem testów fazy II jest zbadanie bezpieczeństwa szczepionki, immunogenności, proponowanych dawek, harmonogramu immunizacji i metody podania szczepionki.

Badania fazy II mogą trwać ponad 2 lata i obejmują grupę kilkuset osób (od 100 do 300 ochotników). Niektóre osoby mogą należeć do grup zagrożonych zachorowaniem. Badania kliniczne szczepionek można niekiedy przyspieszyć, wprowadzając fazę pośrednią (tzw. "proof-of-concept"), która umożliwia wstępną ocenę skuteczności nowej szczepionki. Zazwyczaj wymaga udziału 2000 do 9000 ochotników.

Faza III ostateczna ocena skuteczności i bezpieczeństwa pod kątem występowania niepożądanych odczynów poszczepiennych

Jednym z celów III fazy testów jest ocena bezpieczeństwa szczepionek w dużej grupie osób. Testowana jest również skuteczność szczepionki, czyli czy szczepionka zapobiega zachorowaniu, czy prowadzi do wytwarzania przeciwciał.

Bierze w niej udział 10 000 lub więcej ochotników. Badania fazy III mogą trwać do 4 lat. 

Wszystkie badania są przeprowadzane z użyciem randomizacji (ochotnicy są przydzielani losowo do grupy kontrolnej z placebo i do grupy eksperymentalnej), z grupą kontrolną (zwykle otrzymującą placebo) i podwójnym zaślepieniem (ani prowadzący badanie, ani uczestnicy nie wiedzą, co otrzymuje uczestnik badania – lek czy placebo).

Po pozytywnym zakończeniu III fazy badań szczepionka może zostać zarejestrowana i wprowadzona do obrotu. Uzyskane wyniki badań jakości i bezpieczeństwa oraz wyniki skuteczności są poddane szczegółowej ocenie w procesie rejestracji szczepionki w EMA lub Urzędzie Rejestracji Produktów Leczniczych Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych.

Po zarejestrowaniu szczepionki nadal prowadzone są badania porejestracyjne obejmujące uzupełniające badania kliniczne IV fazy.

Faza IV

Faza IV obejmuje badania, które firmy farmaceutyczne przeprowadzają po wyprodukowaniu szczepionki. Producent może kontynuować testowanie szczepionki pod kątem bezpieczeństwa (system zgłaszania zdarzeń niepożądanych), skuteczności i innych potencjalnych zastosowań.

Szczepionka podlega stałemu nadzorowi także po tym, jak zostanie wprowadzona do obrotu rynkowego.

Obecnie kilkanaście szczepionek jest w ostatniej fazie badań. Według różnych prognoz pierwsza szczepionka na COVID-19 będzie dostępna nie wcześniej niż w pierwszym kwartale 2021 roku.

Autor: Beata Tarnowska, Specjalista ds. Informacji Medycznej Medicover