Szczepionki: produkcja i zatwierdzenie

Martina Feichter studiowała biologię w aptece przedmiotowej w Innsbrucku, a także zanurzyła się w świecie roślin leczniczych. Stamtąd nie było daleko do innych tematów medycznych, które do dziś urzekają ją. Szkoliła się jako dziennikarka w Akademii Axel Springer w Hamburgu, a od 2007 roku pracuje dla - najpierw jako redaktor, a od 2012 jako niezależny pisarz.

Więcej o ekspertach Wszystkie treści są sprawdzane przez dziennikarzy medycznych.

Szczepionki są stosowane dla ochrony własnej i innych osób: mogą zapobiec zachorowaniu i ewentualnemu zakażeniu innych. Przeczytaj tutaj, jakie są rodzaje szczepionek, jak są wytwarzane i jak mają udowodnić swoją skuteczność i bezpieczeństwo!

Czym są szczepionki?

Szczepionki to leki, które mają uodpornić organizm na niektóre patogeny. Możesz więc chronić się przed infekcją, dlatego mówi się o szczepieniach.

Eksperci klasyfikują szczepionki według różnych kryteriów. Rozróżnia się szczepionki żywe i szczepionki martwe w zależności od żywotności lub zdolności zawartych patogenów do rozmnażania. Więcej na ten temat przeczytasz w artykule „Szczepionki żywe i martwe”.

Szczepionki rekombinowane zawierają genetycznie zmodyfikowany i szczególnie typowy składnik patogenu (antygen podjednostkowy). Jeśli tak zwane wirusy wektorowe (żywe, ale nie powodujące choroby wirusy) niosą ten typowy antygen na swojej powierzchni, niektórzy eksperci mówią o rekombinowanej żywej szczepionce.

Szczepionki oparte na genach wprowadzają do organizmu jedynie genetyczny plan antygenów patogenu. Korzystając z tych instrukcji, organizm powinien następnie sam wytworzyć obce antygeny, które ostatecznie wywołują odpowiedź immunologiczną. Te rodzaje szczepionek obejmują szczepionki DNA i mRNA, a także szczepionki wektorowe. Po raz pierwszy zostały zatwierdzone przeciwko Covid-19 (szczepienie na koronawirusa).

Jak powstają szczepionki?

Zwykle odpowiednie patogeny są hodowane na dużą skalę do produkcji szczepionek. Są one następnie przetwarzane w całości lub w części na szczepionkę. Istnieją również szczepionki, które zawierają antygeny patogenu wytworzonego za pomocą inżynierii genetycznej lub ich schematu.

Droga rozwoju

Rozwój szczepionki generalnie odbywa się w kilku etapach:

Analiza odpowiedniego patogenu i identyfikacja odpowiedniego antygenu wywołującego odpowiedź immunologiczną
Badanie i definicja „projektu” szczepionki (szczepienie martwe lub żywe? Całe patogeny lub ich składniki? Zastosowanie inżynierii genetycznej?)
Rozległe testy w laboratorium, na przykład na zwierzętach, a następnie na ludziach; Podobnie jak przed zatwierdzeniem leku, odbywają się one w trzech fazach. Naukowcy testują dawkowanie, tolerancję i odpowiedź immunologiczną na coraz większej liczbie ochotników.
Procedura zatwierdzenia w urzędzie szczepień

Szczepienie powinno zawsze wywoływać stabilną odpowiedź immunologiczną, która w idealnym przypadku zapewnia lepszą i trwalszą ochronę immunologiczną niż sama infekcja. Nie może to jednak prowadzić do nadmiernej reakcji obronnej, która ostatecznie wyrządziłaby więcej szkody niż pożytku. W opracowywaniu szczepionek ważna jest również tolerancja szczepionki.

Robienie szczepionki

Sama szczepionka jest produkowana w następujący sposób:

Hodowla patogenów przeciwko którym ma działać szczepionka lub inżynieria genetyczna pożądanych antygenów lub odpowiedni schemat antygenowy
„Zbieranie” antygenów, na przykład wirusów z kultur komórkowych lub antygenów z komórek drożdży lub planu genetycznego i późniejsze przetwarzanie
Suplementacja innymi składnikami np. w celu wzmocnienia efektu szczepienia (adiuwanty) oraz łączenie składników w szczepionkach skojarzonych
Butelkowanie i pakowanie

Hodowla patogenów

Patogeny wymagane do produkcji szczepionek przeciwko bakteryjnym chorobom zakaźnym (takie jak meningokoki, bakterie duru brzusznego) można hodować bezpośrednio w pożywkach. Te podłoża hodowlane zapewniają patogenom wszystko, czego potrzebują do przetrwania i namnażania się. Następnie w kilku etapach są przetwarzane na szczepionkę.

Produkcja szczepionek przeciwko wirusowym chorobom zakaźnym (takim jak grypa, odra, świnka, różyczka) jest bardziej skomplikowana, ponieważ wirusy mogą namnażać się tylko w żywych komórkach. Do hodowli ogromnej ilości patogenów potrzebnych do produkcji szczepionek potrzebne są zatem żywe komórki gospodarza:

Jaja kurze

Jaja kurze są tradycyjnie używane do hodowli wirusów: niektóre wirusy („wirusy nasienne”) są wstrzykiwane do zapłodnionego jaja kurzego, które jest następnie inkubowane w inkubatorze. W tym czasie w środku rozmnażają się patogeny. Po kilku dniach są izolowane w skomplikowanych procesach i przetwarzane w szczepionkę.

Użyte jaja kurze nie są zwykłymi jajami, które nadają się do spożycia i są dostępne w sklepach spożywczych. Zamiast tego jaja do produkcji szczepionek wirusowych pochodzą od kurczaków trzymanych na specjalnych farmach w kontrolowanych warunkach. Muszą spełniać bardzo wysokie standardy jakości i być całkowicie wolne od innych patogenów („sterylna hodowla kurczaków”).

Produkcja szczepionek na bazie jaj jest sprawdzona, ale także czasochłonna: ukończenie procesu produkcyjnego może zająć od sześciu do dwunastu miesięcy. Ponadto do produkcji szczepionek potrzebne są ogromne ilości specjalnych jaj - choćby szczepionki przeciw grypie, która jest prawie wyłącznie wytwarzana w ten sposób. Na całym świecie rocznie potrzeba do tego około pół miliarda jaj kurzych. Ponieważ do pojedynczej dawki szczepionki przeciw grypie potrzebne jest jedno lub dwa jajka.

Hodowle komórkowe

Wirusy do produkcji szczepionek można uzyskać szybciej i wydajniej z hodowli komórek lub tkanek zwierzęcych. Pochodzą od małp, chomików, psów czy ludzkich płodów. Istnieją również linie komórkowe, które zostały genetycznie unieśmiertelnione w laboratorium, a zatem mogą być stosowane w dłuższej perspektywie do hodowli wirusów szczepionkowych.

Aby w pełni zautomatyzować produkcję na dużą skalę, naukowcy opracowali techniki hodowli linii komórkowych w dużych pojemnikach (fermentorach lub bioreaktorach) – pływających w płynnym podłożu, do którego stale dodawane są wszystkie substancje potrzebne komórkom do przeżycia i podziału.

Pracownicy używają sond do monitorowania podaży składników odżywczych i w razie potrzeby dostosowują ją do rosnącej liczby komórek. Specjalne pompy w sposób ciągły odfiltrowują odpady komórkowe i zużytą pożywkę. Gdy tylko zostanie osiągnięta określona gęstość komórek, dodawane są wirusy wymagane do szczepionki. Infekują komórki, co pozwala im się rozmnażać w dużych ilościach.

Hodowanie wirusów w kulturach komórkowych zamiast kurzych jaj ma jeszcze jedną zaletę, oprócz krótszego czasu produkcji: Gwarantujemy, że odpowiednie szczepionki nie zawierają białka kurzego i dlatego są odpowiednie również dla osób uczulonych na białko kurczaka. Na przykład istnieją szczepionki przeciw grypie oparte na kulturach komórkowych.

Inżynieria genetyczna

Patogeny nie zawsze muszą być namnażane, aby móc wyprodukować z nich szczepionkę. Gdy naukowcy odszyfrują genetyczny plan swoich antygenów, ten lub jego części można odtworzyć w laboratorium przy użyciu metod inżynierii genetycznej. Sztucznie wytworzone plany są przemycane na przykład do komórek bakterii lub drożdży, które następnie wytwarzają obce antygeny. Takie „rekombinowane szczepionki” są dostępne przeciwko półpaścowi (półpasiec), wirusowemu zapaleniu wątroby typu B i wirusowi brodawczaka ludzkiego (HPV).

Lub badacze mogą go wykorzystać do zdobycia planu pożądanego antygenu, który ma uruchomić układ odpornościowy w organizmie człowieka po szczepieniu. W razie potrzeby te plany konstrukcyjne są dalej przetwarzane (np. uzyskany DNA genetyczny jest tłumaczony na informacyjne RNA) i „pakowany”. Wykorzystuje się do tego maleńkie kropelki tłuszczu lub fragmenty DNA / RNA są kierowane do nieszkodliwych wirusów nośnikowych (wektorów). To „opakowanie” jest ważne, ponieważ plany genetyczne są bardzo wrażliwe i szybko się rozkładają.

Wstęp i bezpieczeństwo

Zatwierdzenie nowej szczepionki jest ściśle regulowane i kontrolowane. Producent musi przedstawić właściwemu organowi liczne dokumenty dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności nowego leku (patrz poniżej: Organy ds. szczepień). Należą do nich przede wszystkim:

Dane dotyczące jakości szczepionki w odniesieniu do procesu produkcyjnego i powiązanych środków zapewnienia jakości i kontroli
Dane dotyczące badań przedklinicznych szczepionki na zwierzętach
Dane dotyczące skuteczności i skutków ubocznych szczepionki wykryte w badaniach klinicznych na ludziach

Istnieją precyzyjne wytyczne dotyczące zapewnienia jakości procesów produkcyjnych i środowiska dla szczepionek i innych farmaceutyków. Ta „Dobra Praktyka Wytwarzania” (GMP) obejmuje dokumentację wszystkich etapów pracy, a także regularny przegląd laboratoriów, urządzeń, dostawców i surowca.

Organ wydający zezwolenia przegląda i ocenia wszystkie przedłożone dokumenty, a następnie decyduje, czy nowa szczepionka zostanie zatwierdzona. Możesz dowiedzieć się więcej o procedurach zatwierdzania leków w naszym artykule „Zatwierdzenie leków”.

Monitorowanie po zatwierdzeniu

Nawet po zatwierdzeniu władze pilnują szczepionki. W Niemczech odpowiada za to Instytut Paula Ehrlicha (PEI; patrz poniżej). Sprawdza jakość, skuteczność i bezpieczeństwo każdej partii szczepionki. Tylko wtedy, gdy eksperci nie mają na co narzekać, partia jest wypuszczana na rynek.

Ponadto lekarze mają obowiązek zgłaszania do PEI wszelkich nieprzewidzianych skutków ubocznych szczepienia. Możliwe, że w badaniach klinicznych nie odnotowano bardzo rzadkich skutków ubocznych lub długotrwałych skutków szczepienia. Na podstawie zgłoszonych skutków ubocznych PEI może w razie potrzeby zażądać od producenta dodatkowych ostrzeżeń w ulotce dołączonej do opakowania, nakazać wycofanie pojedynczej partii szczepionki lub całkowicie cofnąć dopuszczenie szczepionki.

Władze ds. szczepień

Nowa szczepionka musi pokonać wiele przeszkód i spełniać surowe przepisy bezpieczeństwa, zanim lekarze będą mogli podawać tym osobom. Z tego powodu ponad 100 lat temu w Niemczech utworzono organ kontrolny, który ma zająć się testowaniem i zatwierdzaniem szczepionek: Instytut Paula Ehrlicha (PEI) w Langen koło Frankfurtu nad Menem.

Ściśle współpracuje z Europejską Agencją Leków (EMA) z siedzibą w Amsterdamie. W tym kraju o ocenę ryzyka i korzyści związanych ze szczepieniami i zaleceniami szczepień dba Stała Komisja ds. Szczepień (STIKO) w Instytucie Roberta Kocha.

Instytut Paula Ehrlicha (PEI)

Instytut Paula Ehrlicha jest przydzielony do Federalnego Ministerstwa Zdrowia. Nadzoruje wszystkie szczepionki i leki biomedyczne (np. przeciwciała terapeutyczne, preparaty krwi i tkanek, leki do terapii genowej).

W obszarze odpowiedzialności PEI mieszczą się następujące zadania:

Zatwierdzenie badań klinicznych szczepionek
Przetwarzanie wniosków o zatwierdzenie nowych szczepionek, a także wniosków uzupełniających oraz wnioski o wprowadzenie zmian do istniejących zatwierdzeń
Państwowe testowanie i zatwierdzanie partii szczepionek
Ocena bezpieczeństwa leków (zbieranie i ocena skutków ubocznych zgłaszanych przez lekarzy)
Badania z zakresu alergologii, bakteriologii, biotechnologii, immunologii, hematologii, transfuzjologii, weterynarii i wirusologii
Doradzanie krajowym, europejskim i międzynarodowym organom w zakresie oceny ryzyka i opracowywania wytycznych

Europejska Agencja Leków (EMA)

Europejska Agencja Leków (Europejska Agencja Leków) ma podobne zadania na poziomie europejskim jak Instytut Paula Ehrlicha w Niemczech. Jednym z ich głównych zadań jest zatwierdzanie i monitorowanie produktów leczniczych w UE – nie tylko szczepionek i biomedycznych produktów leczniczych, ale także innych produktów leczniczych. Ponadto, podobnie jak PEI, EMA zbiera raporty o występujących skutkach ubocznych. Ponadto może – w razie potrzeby – cofnąć dopuszczenie leku lub zażądać od producenta ulepszeń.

EMA ściśle współpracuje z krajowymi organami regulacyjnymi w krajach UE, a także z Dyrekcją Generalną ds. Zdrowia Komisji Europejskiej oraz siostrzanymi agencjami, takimi jak Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC).

Stała Komisja ds. Szczepień (STIKO)

Kiedy i jak należy podawać szczepienia, zależy w dużej mierze od zaleceń dotyczących szczepień Stałej Komisji ds. Szczepień (STIKO) w Instytucie Roberta Kocha. Na przykład STIKO publikuje kalendarze szczepień dla wszystkich grup wiekowych. Nie zaleca indywidualnych szczepionek, ale zasadniczo ocenia, w przypadku których chorób, którym można zapobiegać, szczepienie ma sens – i dla kogo.

Zalecenia STIKO początkowo nie są prawnie wiążące. Jeśli Federalny Komitet Wspólny (G-BA) zatwierdzi ocenę, zalecane szczepienie zostaje włączone do katalogu obowiązkowych świadczeń ustawowego ubezpieczenia zdrowotnego.

Podobnie jak Instytut Paula Ehrlicha i Europejska Agencja Leków, Stała Komisja ds. Szczepień jest również zaangażowana w rejestrowanie nieoczekiwanych skutków ubocznych – nawet jeśli tylko pośrednio. STIKO opracowuje kryteria umożliwiające odróżnienie typowych reakcji poszczepiennych (np. zaczerwienienie skóry) od poważnych zdarzeń. Ponadto STIKO udziela porad, jak radzić sobie z wąskimi gardłami w dostawach szczepionek, czyli niedoborem szczepionek.

Szczepionki: nowe osiągnięcia

Obecnie zatwierdzone są szczepionki przeciwko około 30 chorobom. W niektórych przypadkach firmy farmaceutyczne pracują nad jeszcze lepszymi szczepionkami przeciwko niektórym z tych chorób. Trwają prace nad nowymi szczepionkami przeciwko pneumokokom, które będą chronić przed jeszcze większą liczbą podtypów patogenu bakteryjnego niż dostępne wcześniej szczepionki przeciw pneumokokom.

Ponadto prowadzone są badania nad zupełnie nowymi szczepionkami – czyli szczepionkami przeciwko chorobom, które nie były jeszcze szczepione, np. przeciwko AIDS. Naukowcy pracują również nad szczepionką przeciwko norowirusom. Te patogeny są częstymi wyzwalaczami infekcji żołądkowo-jelitowych z biegunką i wymiotami na całym świecie.

Naukowcy intensywnie badają również nowe procesy, które umożliwiają szybszą i wydajniejszą produkcję szczepionek. Skupiamy się tutaj na wspomnianych powyżej szczepionkach opartych na genach. W ramach pandemii koronowej władze po raz pierwszy zatwierdziły szczepionki tej nowej generacji (szczepienie koronawirusowe).

Wreszcie szczepionki terapeutyczne są również przedmiotem badań. Celem nie jest zapobieganie chorobie, ale jej leczenie – na przykład raka szyjki macicy wywołanego przez HPV. Naukowcy chcą również wprowadzić na rynek szczepionki terapeutyczne. Na przykład przeciwko wirusowi HIV mają „popychać” układ odpornościowy pacjenta, aby mógł utrzymać wirusy pod kontrolą.

Tagi.: fitness sportowy medycyna podróży Diagnoza