COVID-19-Impfanstrengungen Mit Warp-Geschwindigkeit Zielen Auf Verschiedene Freiwillige Und Dauerhaften Schutz Ab

Das Operation Warp Speed-Programm der Trump-Administration unterstützt sechs Bemühungen mit dem ehrgeizigen Ziel, bis Januar einen wirksamen Impfstoff bereitzustellen.

Anmerkung des Herausgebers (04.09.20): Die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten haben die Staaten gerade alarmiert, sich bereits im November auf einen neuartigen Coronavirus-Impfstoff vorzubereiten. In dieser Geschichte beschreibt Scientific American, wie die schnellen Impfstoffversuche funktionieren und wie sie Wirksamkeit und Sicherheit messen.

Ende Juli erhielten Freiwillige in der letzten Phase einer klinischen Studie an der NYU Langone Health in New York City Dosen eines potenziellen COVID-19-Impfstoffs. Die mehr als 1.000 Namen auf der Warteliste deuten darauf hin, dass die Reaktion vor Ort auf die Studie „hervorragend war“, sagt Mark Mulligan, ein Spezialist für Infektionskrankheiten, der das Impfzentrum der NYU Langone leitet. "Die Menschen haben diese Krankheit satt und sind sehr motiviert zu helfen."

Der Impfstoff, der vom Pharmagiganten Pfizer und dem deutschen Unternehmen BioNTech gemeinsam entwickelt wurde, gehört weltweit zu den Vorreitern bei der Entwicklung von Impfungen gegen COVID-19, die derzeit klinische Phase-III-Studien im Spätstadium durchführen oder vorbereiten Dieser Test auf Wirksamkeit und Sicherheit. * Sechs dieser Bemühungen werden von Operation Warp Speed unterstützt, einem Trump-Verwaltungsprogramm mit dem optimistischen Ziel, in den USA bis Januar mit Massenimpfungen gegen die Krankheit zu beginnen. Während der Studien erhalten eingeschriebene Probanden experimentelle Aufnahmen oder ein Placebo, und die Forscher werden beobachten, ob diejenigen, die den Impfstoff erhalten haben, Infektionen und Krankheiten mit geringeren Raten entwickeln. Diese Bewertungen "werden letztendlich die behördliche Genehmigung und Empfehlungen für die Verwendung von Impfstoffen unterstützen", sagt Penny Heaton, CEO des Bill & Melinda Gates Medical Research Institute. Das Institut ist nicht direkt an den Bemühungen zur Entwicklung eines Impfstoffs gegen COVID-19 beteiligt, arbeitet jedoch weltweit an Impfstoffen gegen andere Viruserkrankungen.

Klinische Phase-III-Studien dauern oft Jahre, bis sie abgeschlossen sind. Aber Impfstoffentwickler planen nun, ihre Kandidaten nach überstürzten Zeitplänen zu testen, die Bedenken hinsichtlich politischer Einmischung ausgelöst haben. (Die Bedenken sind nicht unbegründet: Am 11. August gab Russland bekannt, dass es einen Impfstoff zugelassen hat, obwohl das Medikament nicht in groß angelegten Studien getestet wurde.) US-Beamte haben darauf bestanden, dass ihre eigenen Impfstoffe vor der Zulassung gründlich überprüft werden. Experten sagen, dass solche Studien auch eine angemessene Vertretung schutzbedürftiger Untergruppen mit hohem Risiko für COVID-19 umfassen sollten, einschließlich älterer Menschen, rassistischer Minderheitengruppen und Personen mit zugrunde liegenden Gesundheitsproblemen. Zusätzlich zu dieser Herausforderung haben immer mehr Menschen Skepsis gegenüber einem möglichen Impfstoff gezeigt. Und die Studien müssen wichtige Fragen beantworten, wie gut das menschliche Immunsystem vor SARS-CoV-2, dem neuartigen Coronavirus hinter der Krankheit, schützt. Die Ergebnisse von Tierversuchen und frühen Studien zur Sicherheit des Menschen sehen vielversprechend aus: Impfstoffe erzeugen ermutigende Immunantworten, und die Nebenwirkungen, die sie auslösen - normalerweise Kopfschmerzen, Armschmerzen, Müdigkeit und Fieber - klingen bei den meisten Menschen schnell ab. Nur klinische Studien der Phase III können jedoch zeigen, welche Impfstoffe - falls vorhanden - tatsächlich Schutz bieten.

Strategie für Geschwindigkeit

Der Trick, um schnelle Antworten auf die Sicherheit und Wirksamkeit von Impfstoffen zu erhalten, besteht darin, eine große Anzahl von Personen einzuschreiben, sagt Peter Gilbert, Biostatistiker am Fred Hutchinson Cancer Research Center. Größere Studienpopulationen erfassen in kürzerer Zeit mehr Fälle von Virusexposition als kleinere, die über längere Zeiträume verfolgt werden. Jede der klinischen Phase-III-Studien in den USA zielt darauf ab, 30.000 Personen einzuschreiben. Diese Zahl ist die niedrigste, die erforderlich ist, um konsequent nachzuweisen, dass 50 Prozent der Menschen innerhalb von sechs Monaten vor COVID-19 geschützt sind - der Mindestzulassungsgrenze der Food and Drug Administration.

Die Forscher überwachen die geimpften und Placebo- oder Kontrollgruppen, bis die Anzahl der symptomatischen Infektionen zwischen ihnen 150 erreicht. Wenn die Forscher mit 95 Prozent statistischer Sicherheit nachweisen können, dass die Fälle in der geimpften Gruppe die Hälfte der Fälle in der Kontrollgruppe ausmachen Gruppe oder weniger, der Impfstoff hat sein primäres Ziel erreicht. "Trotzdem wird keiner von uns mit 50 Prozent wirklich zufrieden sein", sagt Gilbert, der das statistische Zentrum für das COVID-19 Prevention Trials Network der Bundesregierung leitet, eine Organisation, die versucht, Freiwillige für die Phase-III-Studien zu rekrutieren. "Wir alle wollen 90 bis 95 Prozent Schutz." Sollte sich herausstellen, dass ein Impfstoff weitaus schützender ist als der Mindestwert der FDA, müssen möglicherweise nicht auf 150 Fälle gewartet werden. "Wir könnten uns 50 Fälle ansehen, und wenn der Impfstoff die Krankheitsrate um 80 Prozent senkt, könnten wir ihn für erfolgreich erklären und innerhalb von drei bis vier Monaten die Zulassung beantragen", sagt Gilbert.

Entscheidend ist, dass die FDA-Richtlinien für COVID-19-Impfstoffentwickler eine ideale Überwachung der Teilnehmer über ein bis zwei Jahre nach der Zulassung vorsehen, um zu beurteilen, wie lange der Schutz in der Allgemeinbevölkerung anhält und ob geimpfte Menschen, die infiziert werden, schlimmere Symptome entwickeln.

Anmeldung einer diversen Gruppe

Die Richtlinien ermutigen - aber verlangen nicht -, dass Impfstoffentwickler Subpopulationen einschreiben, die am stärksten von COVID-19 betroffen sind, wie beispielsweise Schwarze und Latinos, die weitaus häufiger infiziert werden und an der Krankheit sterben. Dies ist möglicherweise nicht einfach. Insbesondere schwarze Amerikaner haben Grund, der klinischen Forschung zu misstrauen, was teilweise auf die Tuskegee-Studie zurückzuführen ist. (Dieses 40-jährige Experiment war eine Untersuchung der unbehandelten Syphilis. Als eine wirksame Penicillin-Behandlung verfügbar wurde, haben die Forscher sie unethisch zurückgehalten.) Um mehr farbige Menschen zu rekrutieren, „müssen wir sie einbeziehen, indem wir uns an Organisationen in der Gemeinde wenden B. Kirchen, Nachbarschaftsgruppen, Friseurläden und Stylisten sowie Black Colleges “, sagt Patricia Whitley-Williams, eine Kinderärztin, die sich auf Infektionskrankheiten an der Rutgers Robert Wood Johnson Medical School spezialisiert hat. "Es ist wichtig, dass wir unseren Farbigen mitteilen, dass sie in den klinischen COVID-19-Studien ausreichend vertreten sind."

Kathrin Jansen, Leiterin der Impfstoffforschung und -entwicklung bei Pfizer, stimmt der Notwendigkeit zu, die Vertretung rassistischer Minderheiten in der laufenden Impfstoffstudie des Unternehmens zu erhöhen, an der Menschen zwischen 18 und 85 Jahren an Standorten in den USA, Europa und im Süden teilnehmen Amerika. "Dies ist etwas, das wir aktiv untersuchen", sagt sie. Die meisten Personen, die während der früheren Studien von Pfizer und BioNTech eingeschrieben waren, waren weiß, sagt Mulligan von der NYU Langone. "Wir hoffen jedoch, dies für die Phase III erheblich zu ändern", sagt Jansen. Die Studie legt keine quantitativen Ziele für die Rekrutierung von Minderheiten fest, "sie wird jedoch zentral überwacht und jedem der teilnehmenden Standorte wird Feedback gegeben", sagt Mulligan. "Wir verpflichten uns, die am stärksten betroffenen Personen einzuschreiben."

Schutzmarker definieren

Die Prüfer der Studie werden nicht nur beurteilen, ob Impfstoffe die COVID-19-Krankheitsrate senken. Sie werden noch einen Schritt weiter gehen, indem sie die spezifischen „Korrelate des Schutzes“in Blutproben untersuchen, die zeigen, ob jemand tatsächlich gegen die Krankheit immun ist. Vorläufige Untersuchungen legen nahe, dass sogenannte neutralisierende Antikörper beim Schutz eine übergroße Rolle spielen. Diese umherziehenden Moleküle lenken SARS-CoV-2 von der Anlagerung an seinen Wirtszellrezeptor ab und verhindern so eine Infektion. Eine Juli-Studie berichtete, dass ein anderer von Johnson & Johnson mitentwickelter Warp Speed-Impfstoff-Anwärter neutralisierende Antikörper hervorrief, die in hohen Konzentrationen bei Makakenaffen nachgewiesen wurden. Als die Forscher die Tiere dann COVID-19 aussetzten, waren sie nach einer einzigen Impfstoffdosis vollständig geschützt. Das Unternehmen plant, seine klinische Phase-III-Studie im September zu starten. Unter den anderen Unternehmen von Operation Warp Speed führen Moderna und das National Institute of Allergy and Infectious Diseases bereits eine Phase-III-Studie mit ihrem Impfstoff durch, und Novavax wird voraussichtlich im Herbst eine starten. Gesetzliche Vereinbarungen mit jedem Unternehmen legen fest, wie viele Millionen Impfstoffdosen mindestens die US-Regierung kaufen wird (bis Januar sollen 300 Millionen verabreicht werden). Die Regierung hat die Möglichkeit, Millionen zusätzlicher Dosen zu kaufen, ist jedoch nicht verpflichtet, diese zu kaufen, wenn ein Impfstoff nicht zugelassen ist.

Es bleiben jedoch Fragen zur Dauerhaftigkeit des Schutzes, den ein Impfstoff den Menschen bietet. Die Antikörperspiegel können bald nach der Genesung abfallen, und diese Möglichkeit hat die Befürchtung geweckt, dass die COVID-19-Immunität bei Personen, die sich von der Krankheit erholt haben oder geimpft wurden, schnell nachlassen könnte. Dennoch schlägt Heaton einen positiveren Ton an. "Idealerweise erhalten Sie ein immunologisches Gedächtnis, sodass Ihre Antikörper, selbst wenn sie nachlassen, wieder hochschießen, wenn Sie dem Virus erneut ausgesetzt werden", sagt sie. Phase-III-Studien werden die Antikörper im Laufe der Zeit überwachen, fügt Heaton hinzu, zusammen mit den Wirkungen einer anderen wichtigen Immunkomponente, T-Zellen, die möglicherweise Verstärkungen liefern. Insbesondere Killer-T-Zellen eliminieren infizierte Zellen und zerstören dabei ihre viralen Eindringlinge. Die Reaktion kann jedoch auf zwei Arten erfolgen: Diese Zellen können auch zu hyperaktiven Immunreaktionen beitragen, die für einige Patienten tödlich sind. "Wir brauchen noch ein viel besseres Verständnis dafür, wie T-Zellen auf SARS-CoV-2-Infektionen reagieren", sagt Avery August, Immunologe am College of Veterinary Medicine der Cornell University, der T-Zell-Reaktionen auf COVID-19-Infektionen untersucht. "Aber insgesamt bin ich optimistisch, dass die Impfstoffkandidaten in die Phase III gehen. Wir müssen noch viel lernen, aber die Immunantworten sehen bisher vielversprechend aus. “

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* Anmerkung des Herausgebers (25.08.20): Dieser Satz wurde nach dem Posten bearbeitet, um einen Verweis auf die Anzahl der Spitzenreiter zu korrigieren.