Achtergrond Uitleg & Concepten
Hoe verloopt vaccinontwikkeling voor een virusziekte?
Vaccinontwikkeling is een stapsgewijs proces (Figuur 2). De eerste stap is om een vaccin te ontwerpen. Volgens de klassieke methode gebeurt dit op basis van het hele virus, hetzij als levend verzwakt virus, hetzij na een behandeling om het virus te inactiveren.
Een nieuwere methode is om alleen specifieke componenten van het virus te gebruiken. Deze worden gekozen op grond van alle beschikbare gegevens over het virus, het infectieproces en hoe het immuunsysteem bescherming opbouwt. Hierna worden de vaccins getest met behulp van laboratoriumstudies. Als er een diermodel beschikbaar is wordt een veelbelovend vaccin hierin getest. De dieren worden gevaccineerd en daarna besmet met het virus om te zien of ze beschermd zijn.
De volgende stap is het produceren van de eerste hoeveelheid vaccin en het testen hiervan in de mens. Dit zogenaamde klinisch onderzoek verloopt in drie fases. In fase 1 wordt het vaccin getest op veiligheid in enkele tientallen gezonde vrijwilligers. Als de signalen uit deze studie op groen staan volgt fase 2 onderzoek. Dit vindt plaats in een grotere groep mensen uit de later te vaccineren bevolking. Er wordt meer informatie over de veiligheid verzameld. Daarnaast wordt er gekeken of, en hoe het immuunsysteem op het vaccin reageert. Dit om een voorspelling te kunnen maken over de werkzaamheid.
Het echte bewijs voor veiligheid en werkzaamheid komt van fase 3 studies. Hierin wordt in een bevolking waar het virus circuleert het aantal ziektegevallen in gevaccineerde personen (meestal duizenden) vergeleken met dat in mensen die het vaccin niet kregen. Alle resultaten van de klinische studies en de productiemethode van het vaccin worden zorgvuldig vastgelegd en dan aangeboden aan ‘de regulatoire autoriteit’ die beslist of het vaccin toegelaten wordt. Omdat de verschillende stappen na elkaar moeten worden uitgevoerd duurt vaccinontwikkeling lang, in de praktijk tot wel 24 jaar.
Uitleg over manieren om vaccinontwikkeling te versnellen
Human challenge studies
Zogenaamde “challenge studies” zouden ingezet kunnen worden in extra bewijs van veiligheid en effectiviteit te genereren. Hierin worden gezonde personen gevaccineerd, waarna ze een (in sommige gevallen verzwakt) virus krijgen toegediend. Het voordeel hierbij is dat a) iedere proefpersoon in contact komt met het virus en b) je niet maanden hoeft te wachten tot genoeg mensen in contact komen met het virus. Hierdoor gaat het veel sneller, en hoeven er veel minder mensen deel te nemen. Challenge studies zijn echter controversieel. Indien het vaccin niet 100% effectief blijkt te zijn zullen er namelijk mensen covid-19 oplopen wat zelfs voor jongeren gevaarlijk kan zijn. Na uitgebreide discussies is er in het VK nu een dergelijke studie begonnen. Het ziet er niet naar uit deze aanpak voor de covid-19-vaccins tot een grote versnelling in vaccinontwikkeling zal leiden, maar de opgedane ervaring zou bij een volgende uitbraak gebruikt kunnen worden.
Versnelde vaccinontwikkeling & registratie
Wat is er al gebeurd om vaccinontwikkeling drastisch versnellen?
De uitbraak van SARS in 2003 zorgde ervoor dat we veel bewuster werden van de gevaren van nieuwe virusuitbraken. Er zijn immers honderdduizenden virussen in dieren die mogelijk kunnen overspringen naar de mens met onvoorspelbare gevolgen. Concrete acties bleven echter uit. Die kwamen er pas na de uitbraak van Ebola in West-Afrika in 2013. De WHO ontwikkelde een strategie, maar belangrijker was de oprichting van CEPI (the Coalition of Epidemic Prepardness Innovations). CEPI werd als publiek-privaat partnership opgericht tijdens het World Economic Forum van 2017. Inmiddels wordt CEPI financieel gesteund door een groot aantal landen.
Aan het begin van de epidemie heeft CEPI dit geld ingezet om de (pre)-klinische ontwikkeling van de meest veelbelovende vaccins te versnellen. Nu, bijna een jaar later, investeert het vooral in grootschalige productie van vaccins. Het is goed op weg om voor het eind van 2021 twee miljard doses te laten produceren. Deze vaccins zullen terechtkomen bij COVAX, een samenwerkingsverband dat streeft naar een eerlijke verdeling van covid-19 vaccins.
Naast CEPI zijn er ook andere initiatieven om de ontwikkeling van een covid-19 vaccin te versnellen. Zo is er onder leiding van EU-lidstaten 15,9 miljard Euro ingezameld voor de ontwikkeling en eerlijke verdeling van COVID-19 vaccins. De Verenigde Staten spendeert als onderdeel van ‘Operation Warp Speed’ op zijn beurt ook miljarden om sneller vaccins te produceren voor de Amerikaanse bevolking. Hiervoor heeft het Witte Huis zes bedrijven geselecteerd die het meeste kans hebben om een vaccin te ontwikkelen. Dit zijn Moderna, de Universiteit van Oxford/AstraZeneca, Janssen/J&J, Merck, BioNTech/Pfizer, Merck/IAVI en Sanofi/GSK.
Een andere partij die ervoor zorgt dat de ontwikkeling van het covid-19 vaccin een stuk sneller gaat dan reguliere vaccins zijn de regulatoire autoriteiten. De functie van deze autoriteiten is om de veiligheid en werkzaamheid van de vaccins te waarborgen, zowel voor de vrijwilligers van de klinische studies, alsook de eindgebruikers als het vaccin op de markt komt. Elke regio heeft zijn eigen regulatoire autoriteiten, zoals de Food and Drug Administration (FDA) in de Verenigde Staten, en de European Medicines Agency in Europa. Beide hebben veel maatregelen genomen om het voor vaccinproducenten zo makkelijk mogelijk te maken om een coronavirusvacc te registreren, en toch veiligheid te kunnen garanderen. Voorbeelden van deze maatregelen zijn het gratis aanbieden van advies, het verkorten van de beoordelingstijden en de zogenoemde ‘rolling review’ waarbij data al bekeken worden zodra deze beschikbaar zijn en niet pas aan het einde van alle studies.
De FDA heeft aangekondigd dat de potentiele vaccins maar 50% effectief hoeven te zijn in het voorkomen van covid-19 om op de markt te komen. Dit is ongeveer gelijk als de effectiviteit van het griepvaccin, dat tussen de 19% en 60% ligt, maar veel lager dan veel kindervaccins, die in 85%-95% van de gevallen ziekte voorkomen.
De FDA kent verdere instrumenten om vaccinontwikkeling te versnellen. Dit zijn het toekennen van een ‘Fast Track’ procedure voor vaccins en het toelaten van vaccins voorafgaand aan de uiteindelijke goedkeuring via de Emergency Use Authorization (EUA). De EMA kent deze constructie niet, maar er is versnelling mogelijk via de procedure van Accelerated Assessment. Ook heeft de EMA de mogelijkheid om een vaccin een voorlopige vergunning toe te wijzen.
Ten slotte wordt er veel tijd bespaard met het voortijdig opzetten van grootschalige vaccinproductie-capaciteit voordat de vaccins op de markt komen. Hiermee nemen de vaccinproducenten een groot risico, omdat er een kans bestaat dat de vaccins geen goedkeuring zullen krijgen, waardoor de geproduceerde vaccins waardeloos worden.
Trained immunity
Het idee achter ‘trained immunity’ is het immuunsysteem zo te activeren dat het beter zal reageren tegen andere virussen waartegen niet werd gevaccineerd. Er is vanuit het UMC Utrecht en Radboudumc klinisch onderzoek uitgevoerd met het Bacillus Calmette-Guerin vaccin. Dit vaccin kan mogelijk ‘trained immunity’ induceren en daardoor beschermen tegen daaropvolgende virusinfecties. Dit BCG-vaccin werd vroeg in 1900 ontwikkeld ter bescherming tegen tuberculose. Inmiddels is het klinisch onderzoek afgerond. Hieruit blijkt dat BCG-vaccinatie niet bijdraagt aan een betere bescherming tegen covid-19.