Hyppäämällä mukaan

Akatemiallisten tutkimuslaitosten laboratoriot olivat hyvissä asemissa etsimään rokotetta pian sen jälkeen, kun uudesta koronaviruksesta raportoitiin ensimmäisen kerran Kiinassa tammikuussa. Monet näistä laboratorioista ovat jo vuosia tutkineet viruksia ja rokotteiden kehittämistä, myös koronaviruksen muotoja. Muun muassa UW:n, Mayo Clinicin, Duken yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan ja Baylor College of Medicinen tutkijat hyödynsivät aiempia ja meneillään olevia hankkeita keskittyäkseen COVID-19-virusta aiheuttavan viruksen pysäyttämiseen.

Mayossa Poland yhtyy muiden laboratorioiden johtajien ajatuksiin, kun hän sanoo: “Meillä on teknologiaa ja asiantuntemusta. Olemme kehittäneet patentteja. Hyppäämme mukaan.”

Akatemiallisten lääketieteellisten laboratorioiden, joilla on perustutkimusta, tieteellisiä välineitä ja inhimillistä asiantuntemusta, rokotteen tuottaminen testattavaksi voi kestää vain kuukausia. Useat ilmoittivat maaliskuun lopulla, että ne valmistautuvat testaamaan rokotteita eläimillä tai ihmisillä. Siellä prosessi hidastuu siinä määrin, että se yllättää ulkopuoliset.

“Etenemme niin nopeasti kuin on inhimillisesti mahdollista.”

Brooke Fiala
University of Washington Institute for Protein Design

“Se, mikä meillä on hallinnassamme, on kehityspuoli. Etenemme siinä nyt salamannopeasti”, sanoo Fiala UW:stä. “Se, mitä emme voi hallita, ovat eläinkokeet ja kliiniset tutkimukset.”

Nämä vaiheet määräytyvät liittovaltion säädösten mukaan, jotka koskevat rokotteiden luontaisia riskejä: Toisin kuin taudin uhreille annettavat hoidot, rokotteita annetaan terveille ihmisille sairauden torjumiseksi, jos he altistuvat virukselle. Rokotteet tarjoavat yleensä suojan antamalla ihmisille hiukan virusta immuunivasteen laukaisemiseksi.

Kaksi yleisintä rokotetyyppiä, joita laboratoriot työstävät, ovat CDC:n (Centers for Disease Control and Prevention) määrittelemät “heikennetyt” rokotteet, joissa käytetään viruksen heikennettyä muotoa, ja “inaktivoidut” rokotteet, joissa käytetään tapettua versiota viruksesta. Osa pyrkimyksistä perustuu kuitenkin sanansaattaja-RNA-molekyylien infuusioon, joka tuottaa proteiinia, joka käynnistää soluprosessin, joka aktivoi immuunivasteen.

Salksin poliorokotteessa käytettiin inaktivoitua virusta, ja se hyväksyttiin yleiseen käyttöön muutama tunti sen jälkeen, kun kliinisten kokeiden tulokset oli julkistettu vuonna 1955. Jotkut erät yhdestä tuotantolaboratoriosta, Cutter Laboratoriesista, sisälsivät elävää virusta, mikä johti traagisiin tuloksiin. Cutterin erät vedettiin pois markkinoilta, kun taas muiden laboratorioiden rokotteita annettiin edelleen turvallisesti.

Historian oppitunnit

Ns. Cutter-tapahtumaan liittyi tuotantovirhe. Kun inaktivoidut rokotteet valmistetaan oikein, riskit piilevät lukemattomissa muuttujissa, jotka vaikuttavat elimistön reaktioon, mukaan lukien henkilön immuunijärjestelmä (joka ei ole täysin kehittynyt pienillä lapsilla ja joka on usein heikentynyt iäkkäillä), fyysinen kunto (ovatko he raskaana tai sairaita?) ja ympäristö (mukaan lukien altistuminen muille viruksen muodoille).

“Rokotteiden riskit ovat nykyään pienemmät kuin aikaisemmin, koska tuotanto on paljon parempaa kuin ennen.”

David S. Jones, PhD
Harvardin yliopisto

Tässä on joitakin esimerkkejä odottamattomista haittavaikutuksista:

Tuhkarokko: Tämä laajalle levinnyt, erittäin tehokas rokotus lastentautia vastaan alkoi joillakin vakavilla seurauksilla. Tuhannet lapset, jotka saivat tietyn inaktivoidun rokotteen 1960-luvun alussa ja altistuivat sitten varsinaiselle tuhkarokkovirukselle, sairastuivat epätyypilliseen tuhkarokkoon – jolle oli ominaista korkea kuume, voimakas vatsakipu ja keuhkotulehdus – ja tarvitsivat usein sairaalahoitoa. Kyseinen rokote vedettiin pois, ja myöhemmät versiot heikennetyistä virusrokotteista osoittautuivat turvallisiksi ja tehokkaiksi. Maailman terveysjärjestön mukaan tuhkarokkotapaukset ovat maailmanlaajuisesti vain murto-osa siitä, mitä ne olivat vuosikymmeniä sitten, vaikka ne ovat edelleen yleisiä monissa kehitysmaissa.

Hengitystieinfektiovirus (RSV): Tämä laajalle levinnyt hengitystievirus on osoittautunut vastustuskykyiseksi rokotuksille. Lapset, joita hoidettiin yhdellä rokotteella 1960-luvulla, kehittivät taudin tehostetun muodon, joka kärsi korkeasta kuumeesta, keuhkoputkentulehduksesta ja hengityksen vinkumisesta. Monet joutuivat sairaalahoitoon ja kaksi kuoli.

“Se vei alaa vuosia taaksepäin”, Puola sanoi, sillä tutkijat ja valmistajat “pelkäsivät” yrittää uudelleen.

Tutkijat ovat sittemmin yrittäneet, mutta eivät CDC:n mukaan vieläkään ole kehittäneet RSV-rokotetta julkiseen käyttöön. Vauvoille, joilla on erityisen suuri riski sairastua RSV:hen, ruiskutetaan joskus vasta-ainetta, joka auttaa torjumaan tartuntaa.

Dengue-kuume: Filippiinit keskeytti kouluihin perustuvan rokotusohjelman vuonna 2017 sen jälkeen, kun Dengvaxia-tuotteeseen liittyi raportteja komplikaatioista ja useista kuolemantapauksista. Ranskalainen valmistaja Sanofi Pasteur sanoi myöhemmin, että rokote aiheutti riskin ihmisille, joilla ei ollut aiempaa tartuntaa johonkin taudin neljästä stereotyypistä, ja itse asiassa lisäsi riskiä, että lapsi sairastuisi taudin vakavampaan muotoon. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) hyväksyi rokotteen viime vuonna rajoitettuun käyttöön: tietyn ikäisille lapsille, jotka asuvat endeemisillä alueilla ja jotka ovat aiemmin saaneet jonkin viruksen muodon.

Näistä ja muista haitallisista vaikutuksista tehdyistä raporteista huolimatta CDC arvioi, että vuodesta 2011 lähtien rokotteet ovat estäneet 23,3 miljoonaa tautikuolemaa maailmanlaajuisesti. “Isorokko on hävinnyt”, Jones toteaa. Polio, jota syytettiin aikoinaan siitä, että se halvaannutti Yhdysvalloissa keskimäärin 35 000 ihmistä vuodessa, julistettiin hävitetyksi maasta vuonna 1979.

Nyt kun tutkijat haaveilevat saman tekevänsä COVID-19:lle, testaus- ja tarkistusvaiheet vetävät jarrua.

Riskien vähentäminen

Rokotteiden testaaminen etenee hitaasti, koska ihmiskeho reagoi hitaasti: kestää viikkoja tuottaa vasta-aineita, jotka tuottavat vastustuskyvyn, ja haitallisten sivuvaikutusten ilmaantuminen voi kestää kauemmin.

“Sääntelyreitin on tarkoitus olla hidas, harkittu ja harkitseva”, Poland sanoo. “Tietopohjainen, tietoon perustuva ja vertaisarvioitu. Jos tätä lyhentää, voi joutua ongelmiin.”

Liittovaltion valvonnassa prosessi kulkee tyypillisesti näiden vaiheiden kautta:

Eläinkokeet: Laboratorio testaa rokotetta pieneläimillä (yleensä hiirillä) nähdäkseen, aiheuttaako se immuunivasteen ja onko sillä sivuvaikutuksia.

Kliiniset kokeet: Jos nämä testit osoittavat, että rokote tuottaa turvallisesti halutut immuunivasteet, tuote siirtyy kliinisiin tutkimuksiin ihmisillä, kuten CDC ja FDA selittävät:

• Vaihe I, johon osallistuu pieni ryhmä (yleensä useita kymmeniä) vapaaehtoisia, joilla testataan eri annosten turvallisuutta ja nähdään, tuottavatko ne immuunivasteet.
• Vaihe II, joka laajennetaan useampiin ihmisiin (tyypillisesti useisiin satoihin ihmisiin), “joilla on ominaisuuksiltaan samankaltaisia piirteitä (esim. iän ja fyysisen terveyden suhteen) kuin niillä ihmisillä, joita varten uusi rokote aiotaan käyttää”. Tavoitteena on määrittää turvallisuus ja immuunivaste monipuolisemmilla koehenkilöillä.
• Vaihe III, rokotteen antaminen tuhansille ihmisille, jotta saadaan tietoa turvallisuudesta ja tehokkuudesta (mitattuna esimerkiksi sillä, kuinka moni sairastuu tautiin alueella, jolla virus esiintyy).

Tutkijat käyttävät näissä prosesseissa kontrolliryhmiä, jotka eivät saa rokotetta, ja he tekevät tulosten perusteella muutoksia rokotteen antotapaan, annokseen ja antotiheyteen. Kussakin vaiheessa FDA sanoo, että “jos tiedot herättävät merkittävää huolta joko turvallisuudesta tai tehokkuudesta”, virasto saattaa pyytää lisätietoja tai toisen tutkimuskierroksen – tai keskeyttää tutkimukset.

“Jos emme ole harkittuja ja varovaisia, voimme vahingoittaa ihmisiä. Meidän on muistettava se.”

Gregory A. Poland, MD
Mayo Clinic

“Tarvitaan vain yksi merkittävä haitallinen sivuvaikutus, ja kaikki on aloitettava alusta”, Poland sanoo.

Kaikkien kolmen vaiheen päätyttyä yhtiöt hakevat FDA:lta lupaa rokotteen markkinointiin ja julkiseen käyttöön. Joihinkin rokotteisiin sovelletaan neljättä vaihetta, jossa tutkitaan vaikutuksia, kun rokotetta annetaan julkisesti – tämä prosessi voi koskea tuhansia ihmisiä useiden vuosien ajan.

Kaiken kaikkiaan rokotteiden riskit ovat nykyään pienemmät kuin ennen, koska tuotanto on paljon parempaa kuin ennen, toteaa Jones Harvardista.”

Voiko se tapahtua nopeammin?

Pyrkimyksiä COVID-19:n torjunnan nopeuttamiseksi tehdään parhaillaan.

National Institutes of Health (NIH) käynnisti 16. maaliskuuta vaiheen I kokeen 45 vapaaehtoisella ihmisellä, jossa käytettiin sanansaattaja-RNA-rokotetta, joka ei ensin käynyt läpi täyttä eläinkokeiden kierrosta. NIH:n mukaan tutkijat “pystyivät kehittämään rokotteen nopeasti” mukauttamalla meneillään olevaa tutkimusta rokotteesta “sukua oleville koronaviruksille”, joille oli tehty eläinkokeita. NIH arvioi, että vaihe I voisi kestää noin 14 kuukautta.

Erityisen paljon kertoo hankkeen sekoitus julkisia ja yksityisiä kumppaneita: NIH:n mukaan rokotteen kehittämiseen, tutkimiseen ja valmistamiseen osallistuvat sen National Institute of Allergy and Infectious Disease, biotekniikkayritys Moderna, Kaiser Permanente Washington Health Research Institute ja Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI), joka on norjalainen maailmanlaajuinen kumppanuus.

Tällaiset kumppanuudet ovat välttämättömiä. Koska prosessi konseptista markkinoille kasvaa monimutkaisemmaksi ja kalliimmaksi vaihe vaiheelta, laboratoriot löytävät yleensä valtiollisia, hyväntekeväisyys- ja yrityskumppaneita rahoittamaan tutkimuksia, tarkistuksia ja hyväksyntöjä, ja yksityiset yritykset ottavat yleensä vastuulleen lopullisen valmistuksen ja jakelun. CEPI arvioi, että useiden COVID-19-rokotteiden saattaminen koekäyttöön maksaa 2 miljardia dollaria.

“Rokotekehitys on hankalaa, koska riski on suuri, aikataulut ovat pitkiä ja se on kallista”, sanoo Peter Hotez, MD, Baylorin trooppisen lääketieteen kansallisen koulun dekaani, joka valvoo COVID-19-rokotehanketta siellä.

Myös yksityiset ja valtion laboratoriot eri puolilla Yhdysvaltoja ja muissa maissa etenevät rokotekehityksessä – ja lopulta vain harvat pääsevät testien läpi ja pääsevät markkinoille. Kiinan sotilaslääketieteen akatemia kertoo aloittaneensa vapaaehtoisten rekrytoinnin rokotteen kliiniseen kokeeseen. Saksalaiset yritykset BioNTech (yhteistyössä Pfizerin kanssa) ja CureVac kertovat aikovansa aloittaa kliiniset kokeet jo tässä kuussa. Ranskalainen Sanofi Pasteur tutkii rokotetta Yhdysvaltain terveysministeriön asiantuntija- ja rahoitustuella.

Yliopistojen laboratorioiden tutkijat sanovat, että on mahdollista saada uusi coronavirusrokote valmiiksi julkiseen käyttöön 12-24 kuukauden kuluessa tutkimuksen aloittamisesta, kuten liittovaltion virkamiehet ennustavat. Hotez sanoo kuitenkin, että “se on optimistinen skenaario”.

Tutkijat toivovat, että he voivat täyttää ennusteet. “Meilläkin kaikilla on perheitä”, Poland sanoo. “Haluamme yhtä innokkaasti nähdä tämän toteutuvan kuin muutkin.

“Mutta samaan aikaan, jos emme ole harkittuja ja varovaisia, voimme vahingoittaa ihmisiä. Meidän on muistettava se.”