In mehreren Ländern laufen Phase-III-Studien für einen COVID-19-Impfstoff. ER Productions Limited / Getty Images
Da sich der Herbst schnell nähert, fragen sich viele, ob das Rennen um einen Impfstoff bereits im Januar 2021 Früchte tragen wird.
Ich bin Arzt-Wissenschaftler und Spezialist für Infektionskrankheiten an der Universität von Virginia, wo ich mich um Patienten kümmere und COVID-19 erforsche. Ich werde gelegentlich gefragt, wie ich sicher sein kann, dass Forscher einen erfolgreichen Impfstoff gegen COVID-19 entwickeln. Schließlich haben wir immer noch kein HIV-Virus, das AIDS verursacht.
Hier steht die aktuelle Forschung, wo wir in fünf Monaten sein werden und warum Sie hinsichtlich der Lieferung eines COVID-19-Impfstoffs optimistisch sein können.
1. Das menschliche Immunsystem heilt COVID-19
In 99% aller COVID-19-FälleDer Patient erholt sich von der Infektion und das Virus wird aus dem Körper entfernt.
Einige von denen, die COVID-19 hatten, können bis zu drei Monate nach der Infektion einen niedrigen Virusgehalt im Körper haben. Aber in den meisten Fällen können diese Personen Übertragen Sie das Virus 10 Tage lang nicht mehr auf andere Personen nach dem ersten krank werden.
Es sollte daher viel einfacher sein, einen Impfstoff gegen das neue Coronavirus herzustellen als gegen Infektionen wie HIV, bei denen das Immunsystem es nicht auf natürliche Weise heilen kann. SARS-CoV-2 mutiert nicht wie HIV, was es für das Immunsystem viel einfacher macht, sich zu unterwerfen oder einen Impfstoff zu kontrollieren.
2. Antikörper gegen Spike-Protein verhindern eine Infektion
Ein Impfstoff schützt teilweise, indem er die Produktion von Antikörpern gegen das Spike-Protein auf der Oberfläche von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, induziert.
Wenn ein Y-förmiger Antikörper (grün) an das Spike-Protein (blau und braun) des SARS-CoV-2 bindet, kann das Coronavirus keine Zellen infizieren. vdvornyk / iStock / Getty Images Plus
Das Virus benötigt das Spike-Protein an menschliche Zellen zu binden und in diese einzutreten, um sich zu reproduzieren. Forscher haben gezeigt, dass Antikörper, wie sie vom menschlichen Immunsystem hergestellt werden, an das Spike-Protein binden, es neutralisieren und verhindern, dass das Coronavirus Zellen in Laborkultur infiziert.
Es wurde gezeigt, dass Impfstoffe in klinischen Studien ansteigen Anti-Spike-Antikörper, die die Virusinfektion in Zellen im Labor blockieren.
Mindestens sieben Unternehmen hat entwickelt monoklonale Antikörper, im Labor hergestellte Antikörper, die das Spike-Protein erkennen. Diese Antikörper treten in klinische Studien ein, um ihre Fähigkeit zu testen, Infektionen bei Personen zu verhindern, die beispielsweise durch einen Haushaltskontakt exponiert sind.
Monoklonale Antikörper können auch zur Behandlung wirksam sein. Während einer Infektion könnte eine Dosis dieser monoklonalen Antikörper das Virus neutralisieren und dem Immunsystem die Möglichkeit geben, seine eigenen Antikörper zur Bekämpfung des Erregers einzuholen und herzustellen.
3. Spike-Glykoprotein enthält mehrere Ziele
Das Spike-Protein hat viele Stellen, an die Antikörper binden können und neutralisieren Sie das Virus. Das sind gute Nachrichten, denn bei so vielen gefährdeten Stellen wird es für das Virus schwierig sein, zu mutieren, um einen Impfstoff zu vermeiden.
Mehrere Teile des Spikes müssten mutieren, um neutralisierenden Anti-Spike-Antikörpern auszuweichen. Zu viele Mutationen des Spike-Proteins würden seine Struktur verändern und es unfähig machen, an ACE2 zu binden, das der Schlüssel zur Infektion menschlicher Zellen ist.
4. Wir wissen, wie man einen sicheren Impfstoff herstellt
Die Sicherheit eines neuen COVID-19-Impfstoffs wird durch das Verständnis der Forscher für mögliche Nebenwirkungen des Impfstoffs und deren Vermeidung verbessert.
Ein in der Vergangenheit gesehener Nebeneffekt war Antikörper-abhängige Verstärkung der Infektion. Dies tritt auf, wenn Antikörper das Virus nicht neutralisieren, sondern es über einen für Antikörper bestimmten Rezeptor in Zellen eindringen lassen. Forscher haben das durch gefunden Immunisierung mit dem Spike-ProteinEs können hohe Mengen an neutralisierenden Antikörpern erzeugt werden. Dies verringert das Risiko einer Verbesserung.
Ein zweites potenzielles Problem, das von einigen Impfstoffen ausgehen kann, ist eine allergische Reaktion, die eine Entzündung der Lunge verursacht, wie dies bei Personen beobachtet wurde, die eine erhalten haben Impfstoff gegen respiratorische Syncytialviren in den 1960er Jahren. Dies ist gefährlich, da Entzündungen in den Lungenlufträumen das Atmen erschweren können. Forscher haben jetzt jedoch gelernt wie man Impfstoffe entwickelt, um dies zu vermeiden diese allergische Reaktion.
5. Verschiedene Impfstoffe in Entwicklung
Die US-Regierung unterstützt die Entwicklung mehrerer verschiedener Impfstoffe über Operation Warp-Geschwindigkeit.
Ziel der Operation Warp Speed ist es, bis Januar 300 2021 Millionen Dosen eines sicheren und wirksamen Impfstoffs abzugeben.
Die US-Regierung tätigt eine große Investition und verpflichtet sich 8 Milliarden US-Dollar für sieben verschiedene COVID-19-Impfstoffe.
Durch die Unterstützung mehrerer COVID-19-Impfstoffe sichert die Regierung ihre Wetten ab. Nur einer dieser Impfstoffe muss sich in klinischen Studien als sicher und wirksam erweisen, damit ein COVID-19-Impfstoff den Amerikanern im Jahr 2021 zur Verfügung gestellt werden kann.
6. Impfstoffe, die Phase I- und II-Studien durchlaufen
In Phase I- und Phase II-Studien wird geprüft, ob ein Impfstoff sicher ist und eine Immunantwort auslöst. Schon die Ergebnisse bis heute Drei verschiedene Impfstoffversuche sind vielversprechend und lösen die Produktion von Anti-Spike-neutralisierenden Antikörpern aus, die zwei- bis viermal höher sind als bei Menschen, die sich von COVID-19 erholt haben.
modern, Oxford und Chinesisches Unternehmen CanSino haben alle die Sicherheit ihrer Impfstoffe in Phase I- und Phase II-Studien nachgewiesen.
7. Klinische Phase-III-Studien sind im Gange
Während einer Phase-III-Studie, dem letzten Schritt im Impfstoffentwicklungsprozess, wird der Impfstoff an Zehntausenden von Personen getestet, um festzustellen, ob er eine Infektion mit SARS-CoV-2 verhindert und sicher ist.
Der von Moderna und NIH hergestellte Impfstoff und dem Impfstoff von Oxford-AstraZeneca Beginn der Phase-III-Studien im Juli. Andere COVID-19-Impfstoffe werden innerhalb von Wochen mit Phase III beginnen.
8. Beschleunigung der Impfstoffproduktion und -bereitstellung
Operation Warp Speed zahlt für die Herstellung von Millionen von Impfstoffdosen und die Unterstützung der Impfstoffherstellung im industriellen Maßstab, noch bevor Forscher die Wirksamkeit und Sicherheit von Impfstoffen nachgewiesen haben.
Der Vorteil dieser Strategie besteht darin, dass, sobald sich ein Impfstoff in Phase-III-Studien als sicher erwiesen hat, bereits ein Vorrat vorhanden ist und dieser sofort verteilt werden kann, ohne die vollständige Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit zu beeinträchtigen.
Dies ist ein vorsichtigerer Ansatz als der von Russland, das die Öffentlichkeit impft mit einem Impfstoff bevor es sich als sicher und wirksam erwiesen hat in Phase III.
9. Impfstoffhändler werden jetzt unter Vertrag genommen
McKesson Corp., der größte Impfstoffhändler in den USA, war bereits von der CDC beauftragt, einen COVID-19-Impfstoff zu vertreiben an Standorte - einschließlich Kliniken und Krankenhäuser -, an denen der Impfstoff verabreicht wird.
Ich halte es für realistisch, dass wir Ende 2020 wissen werden, ob einige COVID-19-Impfstoffe sicher sind, wie wirksam sie sind und welche zur Impfung der US-Bevölkerung im Jahr 2021 verwendet werden sollten.
Über den Autor
William Petri, Professor für Medizin, University of Virginia
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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