Kuidas toimib Pfizer/BioNTechi koroonavaktsiin?

Saksamaa ettevõte BioNTech alustas koostööd ettevõttega Pfizer koroonaviiruse vaktsiini BNT162b2 (üldnimetusega tozinameran, kaubamärk Comirnaty) väljatöötamiseks ja testimiseks. Kliiniline uuring näitas, et vaktsiini efektiivsusprotsent Covid-19 ennetamisel on 95 protsenti.

Tükike koroonaviirusest
SARS-CoV-2 viirus sisaldab valke, mida kasutatakse inimrakkudesse sisenemiseks. Sellised nn ogavalgud on ahvatlev sihtmärk potentsiaalsete vaktsiinide ja ravimite väljatöötamisel.

joonis 1

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Nii nagu Moderna vaktsiin, põhineb ka Pfizer/BioNTechi vaktsiin viiruse geneetilistel juhistel, mille alusel valmistatakse ogavalku.

mRNA õlises kestas
Vaktsiin sisaldab messenger-RNA-d – geneetilist materjali, mida meie rakud loevad valkude tootmiseks. See molekul, lühidalt mRNA, on nii habras, et otse organismi süstides lõikaksid meie looduslikud ensüümid selle tükkideks. Selleks, et vaktsiini lagundamise eest kaitsta, ümbritsevad Pfizer ja BioNTech mRNA lipiidsetest nanoosakestest valmistatud õlimullidega.

joonis2

 

 

 

 

 

 

 


 

 

mRNA molekulid lagunevad oma hapruse tõttu toatemperatuuril kiiresti. Pfizer valmistab spetsiaalseid kuiva jääga täidetud konteinereid, termosensoreid ja GPS-jälgimisseadmeid, et tagada transportimisel vaktsiinide elujõulisuse säilitamine temperatuuril –70 °C.

Rakku sisenemine
Pärast süstimist puutuvad vaktsiiniosakesed kokku rakkudega ja sulanduvad neisse, vabastades sisalduva mRNA. Raku molekulid loevad mRNA järjestust ja toodavad ogavalke. Lõpuks hävitab rakk vaktsiini mRNA, jätmata sellest ühtegi püsivat jälge.

joonis3

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Mõned ogavalgud moodustavad ogasid, mis liiguvad raku pinnale ja ulatuvad rakust välja. Vaktsineeritud rakud lõhuvad osad sellistest valkudest ka fragmentideks, mida need rakud “esitlevad” oma pinnal. Seejärel suudab immuunsüsteem need väljaulatuvad ogad ja ogavalkude fragmendid ära tunda.

Sissetungija tuvastamine
Kui vaktsineeritud rakk sureb, sisaldavad allesjäänud rakurusud mitut ogavalku ja nende fragmente, mille võib seejärel üles korjata immuunrakkude tüüp, mida nimetatakse antigeeni esitlevaks rakuks.

joonis4

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Antigeeni esitlev rakk esitleb oma pinnal ogavalgu fragmente. Kui teised rakud, mida nimetatakse T-abistajarakkudeks, tuvastavad neid fragmente, võivad T-abistajarakud anda häiresignaali ja aidata juhtida teisi immuunrakke, et infektsiooniga võidelda.

Antikehade tootmine
Teised immuunrakud, mida nimetatakse B-rakkudeks, võivad puutuda kokku vaktsineeritud rakkude pinnal olevate koroonaviiruse ogadega või vabalt hõljuvate ogavalgu fragmentidega. Mõned B-rakud võivad olla suutelised ogavalkude külge kinnituma. Kui T-abistajarakud aktiveerivad seejärel neid B-rakke, hakkavad need paljunema ja paiskama välja antikehi, mis on suunatud ogavalgu vastu.

 

joonis5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viiruse peatamine
Antikehad suudavad kinnituda koroonaviiruse ogadele, märgistades viiruse, et see hävitada, ja vältides nakatumist, blokeerides ogade kinnitumise teistele rakkudele.

joonis6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nakatunud rakkude tapmine
Antigeeni esitlevad rakud võivad aktiveerida ka teist tüüpi immuunrakke, mida nimetatakse tapja-T-rakkudeks, et otsida ja hävitada kõik koroonaviirusega nakatunud rakud, mis esitlevad oma pinnal ogavalgu fragmente.

joonis7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mälu viiruse vastu
Pfizer-BioNTechi vaktsiini puhul on vaja teha 21-päevase vahega kaks süsti, et immuunsüsteem valmistuks koroonaviirusega võitlemiseks piisavalt hästi. Kuna vaktsiin on aga niivõrd uus, ei oska teadlased öelda, kui kaua selle tagatud kaitse kesta võib.

joonis8

 

 

 

 

 








 

Esialgses uuringus leiti, et vaktsiin näib pakkuvat tugevat kaitset umbes 10 päeva pärast esimest doosi, võrreldes platseebot saanud inimestega.

joonis9

 

 

 

 

 

 





 

 

 

On võimalik, et vaktsineerimisjärgsete kuude jooksul langeb antikehade ja tapja-T-rakkude hulk. Immuunsüsteem sisaldab aga ka spetsiaalseid rakke, mida nimetatakse mälu-B-rakkudeks ja mälu-T-rakkudeks, mis võivad säilitada teavet koroonaviiruse kohta aastaid või isegi aastakümneid.

Ettevalmistus ja vaktsineerimine
Iga vaktsiini viaal sisaldab viis 0,3-milliliitrist annust. Enne süstimist tuleb vaktsiin sulatada ja soolalahusega lahjendada. Pärast lahjendamist tuleb viaal ära kasutada kuue tunni jooksul.

Vaktsiini valmimise ajajoon

  • 2020. aasta jaanuaris alustas BioNTech vaktsiiniga seotud tööd pärast seda, kui üks ettevõtte asutajatest, dr Ugun Sahin, mõistis, et Hiinast saab alguse koroonaviiruse pandeemiline levik.
  • Märtsis leppisid BioNTech ja Pfizer kokku, et teevad koostööd.
  • Mais käivitasid ettevõtted I/II faasi uuringu kahe mRNA vaktsiini versiooniga. Ühel versioonil, tuntud kui BNT162b2, esines vähem kõrvaltoimeid.
  • 22. juulil sõlmis Trumpi administratsioon 1,9 miljardi dollari väärtuses lepingu 100 miljoni annuse kohta, mis tarnitakse detsembriks, võimalusega saada veel 500 miljonit annust, kui Toidu- ja Ravimiamet (FDA) annab vaktsiinile loa.
  • 27. juulil käivitasid ettevõtted II/III faasi uuringu, milles osales 30 000 vabatahtlikku Ameerika Ühendriikidest ja muudest riikidest, sealhulgas Argentiinast, Brasiiliast ja Saksamaalt.
  • 12. septembril teatasid Pfizer ja BioNTech, et nad üritavad laiendada oma uuringut USA-s 44 000 osalejani.
  • 9. novembril näitasid esialgsed andmed, et ettevõtte Pfizer vaktsiini efektiivsus on üle 90 protsendi ja puuduvad tõsised kõrvaltoimed. Uuringu lõplikud andmed näitavad, et efektiivsuse määr on 95 protsenti.
  • 20. novembril taotles Pfizer FDA-lt erakorralise kasutamise luba.
  • 2. detsembril andis Ühendkuningriik Pfizeri ja BioNTechi vaktsiinile erakorralise loa, saades seeläbi esimeseks lääneriigiks, kus koroonaviiruse vaktsiin heaks kiideti.
  • 8. detsembril oli 81-aastane William Shakespeare üks esimesi inimesi, keda vaktsineeriti Suurbritannias riskirühma kuuluvate tervishoiutöötajate ja üle 80-aastaste inimeste vaktsineerimise esimesel päeval.
  • 9. detsembril andis Kanada Pfizer-BioNTechi vaktsiinile täieliku heakskiidu.
  • 10. detsembril andis Saudi Araabia vaktsiinile heakskiidu.
  • 11. detsembril andis FDA Pfizer-BioNTechi vaktsiinile esimese koroonaviiruse vaktsiini erakorralise kasutamise loa Ameerika Ühendriikides. Mehhiko kiitis vaktsiini erakorralise kasutamise samuti heaks.
  • 14. detsembril algas vaktsineerimine Ameerika Ühendriikides.
  • 21. detsembril andis Euroopa Liit vaktsiinile heakskiidu.
  • 31. detsembril loodab Pfizer aasta lõpuks toota kuni 50 miljonit annust ja 2021. aastal kuni 1,3 miljardit annust. Iga vaktsineeritud inimene vajab kahte annust.
  • 2021. aasta kevadel jõuavad Pfizeri ja Moderna vaktsiinid eeldatavasti suuremahulise levitamiseni.

Allikas: The New York Times