차세대 코로나19 백신은 어떻게 될까요?

1세대 코로나19 백신이 기록적인 시간에 개발되었습니다. 그러나 이제 과학자들은 더 강력한 면역, 더 쉬운 수송 및 돌연변이 방지를 위한 더 큰 계획을 가지고 있습니다. 화이자와 바이오엔텍이 개발 중인 코로나19 백신이 전 세계적으로 출시될 예정이라는 뉴스가 나오자 토드자이온은 다소 위축된 느낌을 지울 수 없었다.

2020년 11월이었고 처음으로 뉴스 사이클이 코로나19와의 싸움에서 희망의 소식을 전하고 있었습니다. Pfizer-BioNTech뿐만 아니라 Moderna 및 Oxford-AstraZeneca 모두 가장 낙관적인 과학자들의 기대를 뛰어 넘는 효능으로 백신에 대한 3상 임상 시험 결과를 보고했습니다 . 그 뒤를 이어 세계 지도자들이 새로운 기회를 가장 먼저 손에 넣으려고 애쓰면서 정치적 거래와 백신 외교가 쇄도했습니다. 

Akston Biosciences라는 소규모 신생 기업의 기업가이자 CEO인 Zion은 전 세계적인 유행병에 역류하고 있다는 사실에 개인적으로 안도했지만, 직원들에게 그들의 경직된 접목이 없었다는 것을 설득해야 하는 부끄럽지 않은 과제에 직면했습니다. 헛된.

9개월 전 Akston Biosciences는 세계 최초의 Covid-19 잽을 개발하기 위해 경쟁하는 40개 이상의 팀 중 하나로 글로벌 백신 경쟁에 합류했습니다. 이제 수십 개의 다른 제품과 마찬가지로 경쟁 제품이 아직 개발 중일 때 임상 시험을 완료한 경쟁업체 기술의 완전한 속도와 효율성에 완전히 압도당했습니다.

 

그러나 시온은 아직 경주가 끝나지 않았다고 느꼈다. "그 백신은 엄청난 도움이 되었지만 혁신가라면 먼저 나온 제품이 지속 가능하지 않은 많은 문제를 안고 있는 경향이 있다는 것을 알고 있을 것입니다."라고 그는 말합니다. "그래서 저는 계속 동기부여를 받았습니다. 하지만 대부분의 사람들이 문제가 해결되었다고 생각하는 동안 우리의 백신을 계속 개발하는 것은 작은 회사로서 약간의 도전이었습니다."

12개월 후, Akston Biosciences는 내년 1년 반 동안 클리닉에 2세대 Covid-19 백신을 제공하기를 희망하는 수많은 회사 중 하나입니다. 도전 과제는 많습니다. 많은 중요한 백신 원료가 현재 극도로 부족한 공급 상태에 있으며, 대유행이 시작된 지 2년이 넘었지만 규제 기관에 새로운 제품이 여전히 필요하다는 것을 확신시켜야 합니다.

그러나 그들은 새로운 혁신의 범위와 함께 제공됩니다. 면역 반응을 높이기 위해 주사에 추가할 수 있는 화학 물질에 대한 백신 용어 인 면역증강제가 포함 된 백신을 보유한 프랑스 생명공학 회사 Valneva 에서 개발 중인 캘리포니아에 기반을 둔 Vaxart에 이르기까지 주사바늘 공포증 문제를 해결할 수 있는 알약 중 백신은 각각의 2세대 백신이 고유한 특정 목표 시장을 가지고 있습니다.

 

르완다는 세계에서 백신 접종률이 가장 낮지만 분말 백신이 도움이 될 수 있습니다(제공: Alamy)

또한 Delta 및 현재 Omicron 변종과 같은 지난 1년 동안 Covid-19 바이러스의 새로운 돌연변이 버전의 출현은 보다 강력하고 광범위한 면역을 제공할 수 있는 다양한 기술에 대한 잠재적 요구 사항을 만들었습니다. 응답.

영국 국립보건연구소(National Institute for Health Research) Covid Vaccine Research Programme의 임상 책임자인 Andrew Ustianowski는 "자연 감염뿐만 아니라 백신 접종에 대한 면역 체계의 반응이 시간이 지남에 따라 약해진다는 일부 데이터가 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 항체 반응과 시간이 지남에 따라 T 세포 반응이 어느 정도 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 2세대 백신에 대한 희망 중 하나는 이 첫 번째 백신보다 더 오랜 기간 동안 우리를 보호할 수 있다는 것입니다."

많은 1세대 백신에 대한 엄격한 냉장 요건은 또한 세계에서 가장 가난한 많은 지역사회에 도달하는 데 상당한 문제를 야기했습니다. 예를 들어, 현재 인도 인구의 28% 만이 완전히 예방 접종을 받았습니다.

Akston Biosciences는 최근 1년 동안 인도에서 중재의 안전성과 효능을 확인하기 위한 인체 실험의 두 번째 단계인 2/3상 임상 시험을 수행하는 승인을 받았습니다. 최소 6개월 동안 실온에서 보관할 수 있는 백신의 특성이 덜 안정적인 백신을 저장하고 운송하는 데 필요한 인프라가 제한된 지역에 도달하는 데 도움이 될 수 있기를 바랍니다. 따라서 2023년까지 널리 사용되지 않을 수 있지만 Zion은 여전히 ​​Covid-19와의 싸움에서 매우 관련성이 있다고 확신합니다.

"방금 인도 회사와 라이센스 및 제조 개발 계약을 체결했습니다."라고 그는 말합니다. "그들은 주로 동남아시아, 중동, 사하라 사막 이남의 아프리카를 대상으로 하는 약 100개 국가를 목록에 올렸습니다. 우리는 1차 백신 접종이 서비스가 덜 제공되는 일부 지역에서 여전히 기회라고 봅니다."

 

필요

2020년 초, Filip Dubovsky는 AstraZeneca에서 일하던 중 Novavax라는 다른 제약 회사가 독감 백신을 만드는 특히 독창적인 방법을 개발하고 있다는 소식을 들었습니다.

회사의 과학자들은 Matrix-M이라고 하는 강력한 보조제를 발견했는데 , 이는 칠레 비누나무 껍질인 Quillaja saponaria 의 내부 껍질에서 유래했습니다 . 일반적으로 많은 사람들이 참여하는 초기 테스트의 마지막 단계인 3상 시험에서 기존 인플루엔자 예방 주사보다 더 강력한 항체 반응을 보였을 뿐만 아니라 여러 종류의 독감에 대한 교차 보호를 제공했습니다.

Dubovsky는 매우 흥미로워 2020년 6월까지 Novavax의 최고 의료 책임자로 합류하여 회사의 Covid-19 백신을 개발했습니다. 이것은 최근 시장에 출시된 2세대 잽 중 첫 번째가 되었으며 처음에는 인도네시아 와 필리핀 에서 긴급 승인을 받았습니다 . Dubovsky는 보조제 Matrix-M 과 보다 전통적인 단백질 기반 잽 을 결합한 기술 이 Covid-19의 첫 번째 물결을 구성하는 메신저 RNA(mRNA) 및 아데노바이러스 방법보다 개발하는 데 항상 더 오래 걸릴 것이라고 생각했습니다. 백신. 그러나 그는 파티에 약간 늦게 참석한 것이 Novavax에 특정 이점을 제공했을 수 있다고 말합니다.

 

Covid-19 백신을 전 세계의 더 외딴 지역으로 운송하는 것은 어려울 수 있습니다(제공: Getty Images)

Novavax의 임상 시험이 진행되는 동안 Covid-19의 새로운 변종이 나타나기 시작하여 그들의 백신이 다양한 변종에 대해 여전히 효과적임을 증명할 수 있었습니다. 지금까지 그 데이터는 그들의 백신이 알파 및 베타 변이체에 대해 93% 효과적 임을 보여 주지만 우세한 델타 균주에 대한 효능이 발표되지 않았으며 오미크론에 대해 효과적일지 여부를 말하기에는 아직 너무 이르다.

Dubovsky는 Novavax의 독감 백신과 마찬가지로 보조제의 사용은 백신이 더 높은 품질의 중화 항체 생산을 자극한다는 것을 의미한다고 말합니다.

Dubovsky는 "항체가 얼마나 높아지느냐가 아니라 항체가 얼마나 좋은가가 중요합니다"라고 설명합니다. "초기 임상 연구에서 우리 백신이 매우 높은 수준의 중화 항체를 생성할 수 있다는 데이터가 있습니다. 따라서 이들은 스파이크 단백질을 인식할 수 있는 항체가 아니라 실제로 바이러스 확산을 막을 수 있습니다."

Dubovsky는 그들의 새로운 보조제가 완전히 백신을 접종한 사람들이 감염될 수 있는 소위 "돌파구 감염"을 예방하는 데 도움이 될 수 있기를 희망합니다.

돌발 감염은 특히 Delta 변이 이후 계속되는 주요 문제로 남아 있으며, 연구 에서는 돌발 감염률이 인구에 따라 100분의 1에서 5,000분의 1까지 다양할 수 있다고 추정 하고 있습니다. (Dubovsky와의 인터뷰 이후 돌연변이가 심한 오미크론 변종도 나타났으며, 초기 징후가 시사하는 바에 따르면 돌발성 감염의 비율이 훨씬 더 높을 수도 있습니다 .)

더 많은 품질의 항체를 생성하는 것은 2세대 백신이 미국과 유럽에서 잠재적인 부스터 옵션으로, 그리고 세계 여러 지역에서 1차 백신으로 두각을 나타내기를 바라는 주요 방법 중 하나입니다. 캐나다 바이오테크 메디카고(Medicago)의 의료 책임자인 브라이언 워드(Brian Ward)는 BBC와의 인터뷰에서 3상 임상 시험 데이터를 발표할 준비를 하고 있으며 몇 주 안에 백신에 대한 규제 승인을 신청할 계획이라고 말했습니다. Medicago는 현재의 잽보다 훨씬 더 높은 항체 역가(항체 농도 측정)를 생산할 수 있다고 주장합니다.

"mRNA 백신은 [Covid-19에서 회복 중인 사람보다] 2.5배에서 4배 정도 더 높은 항체 역가를 생성합니다."라고 Ward는 말합니다. "Novavax와 우리 백신은 10 ~15배 더 높습니다."

현재 2상 시험에 등록하고 있는 Vaxart와 같이 개발에서 더 뒤쳐진 백신은 새로운 기술이나 새로운 전달 메커니즘을 제공함으로써 여전히 상업적으로 실행 가능하기를 바라고 있습니다. 정제 형태로 제공되는 Vaxart의 백신은 코에서 항체 반응을 생성하여 바이러스 확산을 방지하는 데 더 좋은 것으로 생각됩니다. 또한 회사는 미국인의 32%가 알약으로 제공되는 코로나19 백신을 복용할 가능성이 더 높다는 조사 데이터 를 수집 했습니다.

차세대 Covid-19 백신은 바이러스를 중화하는 데 더 나은 고품질 항체로 이어질 수 있습니다(Credit: Getty Images)

Lancet 에 따르면 2021년 1월 이후 미국 성인의 20%가 업무상 필요한 경우에만 예방 접종을 받거나 전혀 접종하지 않을 것이라고 지속적으로 보고했습니다. Vaxart의 설립자인 Sean Tucker는 경구 백신이 이 문제에 도움이 될 수 있다고 믿습니다. "그것에 관해서는 많은 사람들이 바늘을 두려워합니다."라고 그는 말합니다.

이 백신이 1세대 잽과 경쟁할 수 있는 또 다른 주요 방법은 가격에 있어 더 비싼 화이자/바이오엔텍 및 모더나 백신을 깎는 것입니다. "우리는 3~5달러(2.3~3.8파운드)의 복용량을 목표로 하고 있으며 앞으로 모든 일이 발생하는 곳이라고 생각합니다."라고 Zion은 말합니다. " (mRNA 백신의 경우) 용량 가격 범위당 25~30달러(18.8~22.5파운드) 의 정부 보조금은 지속 가능하지 않을 것입니다."

그러나 이러한 경쟁 환경에서 모든 2세대 백신이 개발될 여지가 있는지 여부는 두고 볼 일입니다. 우선 고소득 국가의 부스터 시장은 매우 불확실합니다. 과학자들은 추가 변이의 출현이 바이러스에 대한 정기적인 예방 접종을 필수로 만들 것인지, 아니면 향후 몇 년 안에 그 위협이 서서히 줄어들 것인지 여부를 여전히 불분명합니다.

Ustianowski는 "효과적으로 최신 백신 제조업체는 우리가 이미 얻은 것보다 더 많은 이점을 보여줘야 합니다."라고 말합니다. "그리고 그건 확실하지 않습니다."

위험

지난 1년 동안 Covid-19 백신 접종의 성공적인 출시는 " 전례 없는 " 성과 로 널리 환영받았습니다 . 백신 개발은 임상 시험에서 백신의 3분의 2가 부적합한 것으로 판명된 악명 높은 불안정한 사업이지만 전문가들은 Covid-19 잽의 첫 번째 물결의 성공이 두 번째 물결을 통과할 것이라는 보장이 없다고 경고 했습니다.

한 명의 초기 사상자는 독일 회사인 CureVac으로 6월에 3상 시험에서 mRNA 백신이 실망스러운 결과를 보여 질병 예방에 47%만 효과적인 것으로 나타 났습니다. 더 적은 양의 mRNA를 사용하는 백신 이 Pfizer/BioNTech 및 Moderna에 상응하는 제품보다 저렴 하고 저장 기간이 더 길 것으로 예상 됨에 따라 이 뉴스는 차질로 여겨졌습니다.

CureVac은 현재 GSK와 협력하여 한 번에 여러 코로나바이러스 변이체를 표적으로 삼으려는 새로운 Covid-19 백신을 추구하고 있습니다. 이것이 동물 연구에서 더 나은 결과를 보여 주고 첫 번째 시도보다 10배 더 많은 항체를 유도하는 것으로 보이지만 CureVac의 최고 개발 책임자인 Klaus Edvardsen은 BBC와의 인터뷰에서 그들이 규제 승인을 신청할 수 있는 위치에 있을 것 같지 않다고 말했습니다. 빠르면 2022년 말.

이 예는 2세대 백신 개발자가 직면한 여러 함정과 과제를 설명하는 역할을 합니다. 많은 회사들은 이미 미국 식품의약국(FDA)이 더 이상 긴급 사용 백신 승인이 없을 것이라고 발표하면서 규제 승인을 위한 경로가 훨씬 더 험난하다는 것을 발견하고 있습니다.

현재 모든 코로나19 백신은 냉장보관해야 합니다.  그러나 이것은 곧 바뀔 수 있습니다(제공: Getty Images)

이미 투여된 수십억 도즈의 백신( 현재 매일 2,992만 회) 이 백신 공급망에 전례 없는 부담을 주고 있습니다. 유리병 및 기타 주요 원료 제조업체가 1세대 백신을 우선적으로 선택함에 따라 2세대 개발자는 필요한 것을 확보하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

Zion은 "공급망과 관련하여 우리는 확실히 2등 시민입니다."라고 말합니다. "바이알, 유리, 플라스틱, 모두 승인된 백신에 의해 소비되고 있습니다. 우리는 트럭에 있는 일부 필터를 주문했고, 그런 다음 일부 정부 칙령에 따라 승인된 백신 회사 중 한 곳으로 보내졌습니다. 항상 그렇게."

Akston Biosciences와 시장의 일부를 차지하기 위해 경쟁하는 다른 새로운 도전자들에게 상업적 실패의 대가는 잠재적으로 매우 높습니다. 2년 전 Novavax는 RSV 백신 충돌 및 화상에 대한 임상 시험을 보았습니다. 이 과정에서 수천만 달러의 비용이 들었고 직원이 해고되었으며 2개의 개발 및 제조 시설이 매각되었습니다.

 

미래

현재까지 남아메리카, 아프리카 및 아시아의 넓은 지역을 포함하여 세계 인구 의 약 47.7% 가 아직 한 번도 코로나바이러스 백신을 접종받지 못했습니다. 2세대 백신에 대한 큰 희망은 특히 백신을 접종하지 않은 인구가 출현할 수 있는 새로운 변종으로 인해 훨씬 ​​더 큰 위험에 처해 있기 때문에 이 문제에 중대한 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.

Harvard TH Chan School of Public Health의 전염병학자인 William Hanage는 예방 접종을 받지 않은 개인에 대한 Delta 변이의 영향을 정량화하려고 시도했으며 최근에 놀라운 통계를 발견했습니다. "저는 미국 전역의 사망률을 조사하고 있었고 플로리다에는 백신이 출시된 후 델타 웨이브가 있었습니다."라고 그는 말합니다. "플로리다의 모든 코비드-19 사망자의 30% 이상이 백신 이후에 발생했습니다. 델타는 더 위험하고 플로리다에는 백신을 접종하지 않은 노인이 많기 때문입니다. 그리고 그것은 바로 미국입니다. 우리는 백신을 접종하지 않은 세계의 많은 부분이 있다는 것을 압니다. ."

최초의 Covid-19 백신은 개별 바이러스 변종에 작용하도록 개발되었지만 최신 버전에서는 여러 가지를 인식할 수 있습니다(제공: Getty Images)

저소득 국가에 Covid-19 백신을 제공하는 데 특히 중점을 두고 있는 회사 중 하나는 기존 백신을 공기 건조하고 저장하거나 운송할 필요가 없는 분말 형태로 변환하는 기술을 개발한 Lund 기반의 생명공학 Ziccum입니다. 추운 온도. Ziccum은 현재 Janssen의 백신 플랫폼 중 하나의 건조 분말 형태를 만드는 것이 가능한지 여부를 연구하기 위해 2021년 2월에 1세대 Covid-19 백신이 승인된 Janssen과 협력하고 있습니다. 가까운 장래에 이것은 아프리카 대륙 전역의 백신 상황을 개선하기 위해 활용될 수 있습니다. Ziccum의 CEO인 Göran Conradson은 BBC 에 전체 인구의 20% 미만 이 완전히 예방접종을 받은 르완다에서 그들의 기술을 사용하는 것에 대해 논의가 진행 중이라고 말했습니다 .

"우리는 우리가 무엇을 할 수 있는지 보기 위해 르완다에 초대되었습니다."라고 Conradson은 말합니다. "현재 아프리카에서 많은 이니셔티브가 진행되고 있습니다. 우리는 아프리카 CDC, 아프리카 개발 은행, 아프리카 백신 제조업체로부터 많은 접촉을 받았고 많은 이니셔티브가 있습니다."

2세대 백신 중 일부가 Covid-19 시장에 출시되지 않더라도 연구 및 가속화된 제조 공정에 대한 막대한 투자는 다른 질병의 영역에서 여전히 주요 건강상의 이점을 가져올 수 있습니다. Vaxart는 또한 독감 과 노로바이러스에 대한 백신 기반 알약을 만들려고 하는 반면 CureVac과 GSK 는 코로나바이러스와 인플루엔자에 대해 동시에 백신을 접종 하는 잽을 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다 .

캘리포니아에 기반을 둔 생명공학 기업인 Gritstone은 최근 에 새로운 형태의 mRNA 기술인 자가 증폭 RNA(saRNA)로 알려진 방법을 사용하여 맨체스터에서 1상 임상 시험을 시작했습니다 . 처음에 암에 사용하도록 설계된 saRNA는 체내 세포 내에서 한 번 자체 복제물을 생성합니다. 즉, mRNA 백신과 동일한 반응을 유도할 수 있지만 50~100배 더 적은 용량으로 백신을 더 저렴하고 쉽게 만들 수 있습니다. 만들다.

Gritstone의 CEO이자 공동 설립자인 Andrew Allen은 코로나바이러스 사이에서 보존되어 모든 바이러스에서 발견되는 Covid-19 영역에 대해 보다 내구성 있고 오래 지속되는 T 세포 반응을 자극하는 것을 목표로 하는 백신의 기술이 이 가족에서 독감과 같은 다른 바이러스에 대한 보편적인 백신을 개발하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 종양이 진화함에 따라 면역 체계가 공격할 다양한 표적을 시도하고 예측하기 위해 생검을 사용하는 암 백신에 대한 기존 작업을 가속화하는 데 도움이 될 수도 있습니다.

그러나 이 새로운 풍부한 백신 연구의 가장 큰 유산 중 하나는 세계가 미래의 코로나바이러스 발병에 훨씬 더 대비할 수 있도록 하는 것일 수 있으며, 이는 많은 과학자들이 지난 20년 동안의 추세에 기초하여 불가피하다고 믿는 것입니다.

앨런은 "지난 20년 동안 세 번의 코로나바이러스 발병이 있었다"고 말했다. "우리는 2002년에 사스가 2012년에 메르스가 있었고 그 다음에 코비드-19가 있었습니다. 우리 모두는 또 다른 코로나바이러스 발병이 있을 것이라는 데 동의할 수 있다고 생각하며 우리는 이에 대비해야 합니다. 우리는 지난번보다 더 잘 준비해야 합니다. ."