Las características y avance de la investigación de las vacunas COVID-19 desarrolladas por diferentes vías técnicas

Desde la pandemia global, aunque los países o regiones han adoptado intervenciones no farmacéuticas, se evalúa desde una perspectiva global que la nueva epidemia de neumonía por coronavirus no se ha contenido. Incluso en algunos países donde la epidemia se ha controlado inicialmente, la epidemia también ha aparecido Rebote local. 

La gente deposita sus esperanzas de controlar la epidemia en la aplicación de la nueva vacuna contra la neumonía por coronavirus. Esta investigación comienza a partir de 7 rutas de desarrollo de vacunas diferentes que incluyen vacunas inactivadas, vacunas vivas atenuadas, vacunas de vectores de virus, vacunas de partículas similares a virus, vacunas de subunidades, vacunas de ADN y vacunas de ARN. 

Introducir las ventajas y limitaciones del mecanismo de investigación y desarrollo de vacunas, situación similar de vacunas, velocidad de producción, madurez tecnológica, etc., y clasificar y resumir sistemáticamente las características de las vacunas desarrolladas por diferentes tecnologías, con el fin de proporcionar referencia para el desarrollo y uso. de vacunas.

A menos que se indique lo contrario, todos los artículos publicados en esta revista no representan los puntos de vista de la Asociación Médica China y el comité editorial de esta revista.

Según las estadísticas de la Universidad Johns Hopkins, al 23 de agosto de 2020, hora de Beijing, la pandemia mundial del nuevo coronavirus (nuevo virus de la corona) en 2019 ha reportado un total de más de 23,21 millones de casos y más de 800.000 muertes. [1]. Los expertos en los campos de la medicina y la biología de todo el mundo están comprometidos con la detección, el desarrollo y la prevención de la nueva neumonía por coronavirus (nueva neumonía coronaria, para abreviar), pero los resultados de la investigación clínica actual de hidroxicloroquina y remdesivir no son optimistas.

 Hay documentos que sugieren que 2 meses después de la aparición de nuevos pacientes con neumonía coronaria, el 87% de los pacientes dados de alta aún presentan síntomas y el 44% de los pacientes sienten que su calidad de vida se ha deteriorado [2]. El tratamiento del nuevo coronavirus todavía se basa en un tratamiento sintomático y no existe una terapia antiviral eficaz. Por ello, todo el mundo se ha centrado más en la investigación y desarrollo de vacunas para la prevención y control del nuevo coronavirus. 

Según las estadísticas de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el mundo está realizando actualmente investigación y desarrollo desde 8 tipos diferentes de plataformas tecnológicas, a saber, vacunas inactivadas, vacunas de vectores no replicantes, vacunas de vectores replicantes, vacunas vivas atenuadas, vacunas de ADN y Vacunas de ARN, vacunas de subunidades de proteínas y vacunas de partículas similares a virus (VLP). 

Este estudio combina vacunas de vectores replicantes y vacunas de vectores no replicantes en vacunas de vectores virales, presentando 7 plataformas de tecnología de desarrollo de vacunas diferentes. La nueva ruta tecnológica de investigación y desarrollo de vacunas contra la neumonía coronaria cubre casi la gran mayoría de los tipos de tecnología para la investigación y el desarrollo de vacunas existentes. 

Se puede dividir en tres categorías en su conjunto. La primera categoría es una ruta técnica clásica, que incluye vacunas inactivadas y vacunas vivas atenuadas de paso continuo; la segunda categoría son las vacunas de subunidades de proteínas y las vacunas de VLP que expresan antígenos in vitro mediante tecnología de recombinación genética; Los tres tipos son vacunas de vectores virales (replicantes, no replicantes) y vacunas de ácido nucleico (ADN y ARNm) que utilizan material genético para expresar directamente antígenos in vivo.

 Al 20 de agosto de 2020, hay un total de 168 vacunas en fase de investigación en todo el mundo, de las cuales 30 han entrado en ensayos clínicos y 138 vacunas candidatas se encuentran en la fase preclínica (Tabla 1) [3]. Este artículo presenta el mecanismo de las vacunas desarrolladas por diferentes vías técnicas, la situación de vacunas similares, velocidad de producción, madurez tecnológica, ventajas y limitaciones, etc., y sistemáticamente ordena, resume y compara las características de las vacunas desarrolladas por diferentes tecnologías, esperando ser una vacuna Proporcionar referencia para el desarrollo y uso de.

1. Tecnología de vacunas inactivadas

(1) Introducción a la tecnología de vacunas inactivadas

La vacuna de virus inactivado consiste en cultivar el virus en la matriz celular y luego usar físico (calentamiento) o químico (generalmente usando solución de formaldehído o β-propiolactona) para matar los patógenos intactos e infecciosos, haciéndolos perder su patogenicidad. Enfermedad y retención de antigenicidad [4]. Las vacunas inactivadas pueden estar compuestas por virus o bacterias completos, o pueden estar compuestas por fragmentos [5].

 Las vacunas inactivadas actualmente disponibles en el mercado incluyen principalmente vacuna antipoliomielítica inactivada, vacuna antigripal inactivada, vacuna inactivada contra la encefalitis japonesa, vacuna inactivada contra la hepatitis A, vacuna antirrábica, vacuna contra la enfermedad mano-pie-boca EV71, vacuna contra el cólera, vacuna contra Leptospira, vacuna contra la fiebre hemorrágica epidémica, Vacuna contra el virus de la encefalitis forestal [6]. Los vínculos clave en el desarrollo de vacunas inactivadas por virus incluyen principalmente la adquisición de cepas de virus, la amplificación, inactivación y otros procesos de determinación, evaluación de la seguridad y eficacia, etc. [7]. 

Las cepas de virus más utilizadas son las células diploides humanas (2BS, KMBl7, MEC-5), las células de riñón de mono africano (Vero), las células Hela, etc., que se cultivan en fábricas de células o biorreactores [8]. La inactivación del virus es fundamental para la calidad y seguridad de las vacunas. El formaldehído y la β-propiolactona son los más utilizados en la producción de vacunas humanas como agentes inactivadores [9,10,11,12,13,14], agentes alquilantes (incluidas dietilenimina, acetiletilenimina, etc.) y el peróxido de hidrógeno también pueden utilizarse utilizado para inactivar virus para preparar vacunas [15,16,17,18] Para asegurar la inactivación completa del virus y al mismo tiempo asegurar su inmunogenicidad.

(2) Avances en la investigación y el desarrollo de nuevas vacunas contra la neumonía coronaria desarrolladas con tecnología de vacunas inactivadas

Anteriormente, un equipo nacional había desarrollado una vacuna inactivada contra el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV) y había completado un ensayo clínico de fase I, que demostró la seguridad humana de la vacuna inactivada del coronavirus obtenida, y al mismo tiempo puede ser Inducir al 100% la producción de anticuerpos neutralizantes [19]. 

En la actualidad, hay 5 tipos de vacunas nuevas inactivadas contra la neumonía coronaria en ensayos clínicos en el mundo, de los cuales 3 tipos de vacunas inactivadas han entrado en ensayos clínicos de fase III. Están patrocinados respectivamente por Beijing Kexing Biological Products Co., Ltd., el Instituto de Productos Biológicos de Sinopharm Wuhan y el Instituto de Productos Biológicos de Beijing; Además, la vacuna inactivada desarrollada por la Academia China de Ciencias Médicas y Bharat Biotech de India también ha entrado en ensayos clínicos de fase I. 

Los resultados del análisis intermedio de la vacuna del Instituto de Productos Biológicos de Wuhan mostraron que los principales eventos adversos fueron dolor en el lugar de la inoculación, seguido de fiebre, todos los cuales fueron eventos adversos leves y autolimitados con buen desempeño de seguridad. En términos de inmunogenicidad, en los dos grupos de dosis baja y alta, los vacunadores tuvieron una tasa de conversión positiva del 100%, mientras que la tasa de conversión positiva para placebo fue 0, lo que indica que la vacuna tiene un mejor resultado de inmunogenicidad [20]. 

Según las noticias oficiales del Comité de Gestión de Activos del Estado del Consejo de Estado de China, la vacuna inactivada del Instituto de Productos Biológicos de Beijing tiene una tasa de conversión positiva de anticuerpos neutralizantes del 100% en el programa de 0, 21 días y 0 , Grupo de programa de 28 días [21], la inmunogenicidad es buena.

(3) Ventajas y limitaciones del desarrollo de vacunas inactivadas

La tecnología de investigación y desarrollo de vacunas inactivadas es una tecnología de investigación y desarrollo de vacunas relativamente tradicional y madura. Tiene las ventajas de un proceso de producción simple, una plataforma de tecnología de industrialización y preparación madura, una buena estabilidad y un uso seguro. [22]. Además, los puntos de control de calidad y los métodos de evaluación de las vacunas inactivadas son relativamente claros y suelen tener una mayor seguridad e inmunogenicidad [23]. Las vacunas inactivadas tienen un proceso de producción relativamente maduro, por lo que la I + D puede utilizar tecnología e infraestructura preexistentes, que pueden iniciar el proceso de I + D más rápidamente que las nuevas tecnologías de vacunas.

Si bien las vacunas inactivadas tienen un alto grado de madurez tecnológica, el proceso de producción requiere cultivo de células y virus, establecimiento de un banco de semillas multinivel de cepas de virus y líneas celulares como sustratos, por lo que es difícil lograr una rápida expansión de la capacidad de producción durante la etapa de producción [24]; Además, debido a que es una vacuna inactivada, su inmunogenicidad es relativamente débil y, a menudo, requiere una vacunación múltiple para producir suficientes anticuerpos protectores, lo cual es insuficiente cuando se usa como vacuna de emergencia [4]. 

En el proceso de producción de vacunas inactivadas, es necesario mantener la integridad de las partículas inmunogénicas para mantener el efecto inmunológico de la vacuna. Se requiere que el proceso de inactivación sea alto y el nivel de bioseguridad requerido durante el proceso de producción sea alto [24]. Además de las limitaciones anteriores, el proceso de inactivación puede tener efectos potenciales de mejora dependiente de anticuerpos (ADE). Este efecto se manifiesta principalmente como el aumento de la susceptibilidad al patógeno o el agravamiento de la enfermedad cuando el cuerpo se vuelve a infectar con el virus después de ser vacunado [25]. 

Estudios experimentales previos en animales sobre el desarrollo de vacunas inactivadas contra el SARS-CoV sugirieron que después de la vacunación, los ratones sufrieron daños pulmonares más graves e infiltración de eosinófilos en los pulmones [26, 27], lo que sugiere que puede producirse una mayor enfermedad cuando se reinfectan después de la inmunización [ 28]. Otro experimento con animales sobre el virus del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) mostró que, en comparación con el grupo de placebo, aparecieron eosinófilos y citocinas relacionadas IL-5 e IL-13 en ratones en el grupo de vacuna inactivada. 

Aumento significativo, lo que sugiere que la vacuna tiene el riesgo de provocar cambios patológicos en los pulmones [29]. Los experimentos con animales con vacunas inactivadas contra ambos virus indican el riesgo de ADE. El SARS-CoV, MERS-CoV y el nuevo virus pertenecen al género Coronavirus, por lo que el desarrollo de vacunas inactivadas debe estar alerta a la aparición de ADE.

2. Vacuna de vectores virales

(1) Introducción a la tecnología de vacunas de vectores de virus

La vacuna de vector viral se refiere al uso de un virus específico como portador de información genética, usando tecnología de ingeniería genética para implantar genes de antígenos extraños en el genoma viral y transfectar células para obtener un virus recombinante. El virus recombinante obtenido puede utilizar la herencia del huésped en el cuerpo. La sustancia expresa la proteína del antígeno diana e induce al cuerpo a producir los anticuerpos correspondientes, para lograr el propósito de la inmunización [30]. 

Según si el vector viral puede producir virus descendientes vivos, se puede dividir en vectores virales de replicación defectuosa (es decir, no replicantes). Después de que el vector del virus en replicación ingresa a las células del cuerpo, puede producir una gran cantidad de virus descendientes, y el número de genes extraños aumentará con la replicación del genoma del vector, induciendo así al cuerpo a producir una respuesta inmune fuerte y duradera. . 

Pero al mismo tiempo, la proteína del vector viral en sí también se expresará en grandes cantidades, lo que puede tener un efecto tóxico en el cuerpo, por lo que es necesario optimizar la seguridad del vector viral en replicación. Las vacunas de vectores virales que no se replican solo pueden infectar células a la vez y no producirán progenie de virus. Es seguro, pero la expresión de genes extraños es relativamente baja y el efecto inmunitario puede ser peor que el de los vectores virales replicantes [31]. 

Antes de la aparición de la nueva epidemia de neumonía de la corona, se han utilizado una variedad de vectores virales como poxvirus, adenovirus, virus del herpes, virus de la estomatitis vesicular y la cepa flavivirus 17D en el desarrollo e investigación de vectores virales para vacunas de neumonía de corona no nuevas [ 32]. Entre ellos, el adenovirus, el poxvirus y el virus de la estomatitis vesicular son los que más se han estudiado [33], este artículo presenta principalmente información sobre investigación y desarrollo de vacunas utilizando adenovirus como vector.

El adenovirus es un virus de ADN bicatenario no envuelto que puede causar infecciones como el tracto respiratorio, los ojos, el tracto gastrointestinal y el tracto urinario. Tiene una alta tasa de anticuerpos de adenovirus positivos entre los adultos en muchas partes del mundo [33]. La investigación y el desarrollo de vacunas de vectores de adenovirus se basan principalmente en la investigación de adenovirus no replicantes. En la actualidad, la vacuna recombinante contra el virus del Ébola, desarrollada conjuntamente por la Academia China de Ciencias Médicas Militares y Tianjin Kangsino Biological Co., Ltd., basada en la vacuna del vector de adenovirus, fue aprobada en China en 2017 [34]. La vacuna del vector de adenovirus contra el ébola desarrollada por la American Janssen Pharmaceutical Company también ha completado los ensayos clínicos de fase III [35]. 

La vacuna contra el ébola del vector de adenovirus de chimpancé tipo 3 (ChAd3-EBO-Z) desarrollada por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas en los Estados Unidos y GlaxoSmithKline en el Reino Unido también mostró buena inmunidad en el ensayo clínico ampliado de fase II Originalidad y seguridad [ 36]. Además, la vacuna antigripal nasal portadora glandular inoculada por Altimmune de los Estados Unidos y la vacuna antigripal oral basada en portadores glandulares (VXA-A1.1) desarrollada por Vaxart de los Estados Unidos han demostrado una buena inmunogenicidad y seguridad en los ensayos clínicos [37 , 38]。

(2) Ventajas y limitaciones de la vacuna de vector de adenovirus

La vacuna desarrollada por adenovirus como vector de administración de genes tiene sus ventajas únicas. Primero, la gama de adenovirus de hospedadores es amplia y la mayoría de los tipos de adenovirus tienen baja patogenicidad para los humanos y no existe riesgo de integración en el hospedador. Riesgo de inserción de mutagénesis [39]. Además, el adenovirus puede infectar simultáneamente células en proliferación y no proliferación [40] Y la tecnología de construcción del vector recombinante de adenovirus es relativamente madura, y se puede realizar un cultivo a gran escala en células en suspensión, el costo de producción es relativamente bajo y la producción se ha mejorado la capacidad en comparación con la tecnología tradicional de investigación y desarrollo de vacunas [41,42]; Bajo diferentes formulaciones, las condiciones de almacenamiento de las vacunas de vector de adenovirus son convenientes y flexibles, y pueden almacenarse en un tampón líquido a 4 ℃, o en forma de polvo liofilizado durante más de 1 año [43]; Además, el adenovirus en sí se puede utilizar como antígeno o como portador de genes recombinantes, y los estudios han demostrado que el adenovirus también tiene la función de un adyuvante inmunológico, que puede estimular la respuesta inmunitaria natural del cuerpo [44], por lo que produce el desarrollo de vacunas es más fácil y ayuda a reducir los costos de producción; La vacunación con vectores de adenovirus es relativamente simple y flexible, y existen múltiples vías de vacunación. Las vacunas con vectores virales se pueden utilizar para la inmunidad de las mucosas a través del tracto intestinal o respiratorio, como la vacunación oral y nasal. Espere [45,46,47,48]. Puede infectar diferentes tipos de células y tejidos, células diferenciadas e indiferenciadas, e incluso células presentadoras de antígenos [49]. El adenovirus como vector tiene buena seguridad y cierta eficacia en los ensayos clínicos de terapia génica relacionada [50]. Además, la plataforma del proceso de producción de vacunas basadas en virus es muy versátil y el desarrollo de vacunas contra múltiples patógenos diferentes se puede llevar a cabo en la misma plataforma.

A pesar de las ventajas anteriores, existen dificultades y desafíos únicos en el desarrollo de vacunas contra adenovirus. Entre ellos, el mayor problema encontrado en el proceso de construcción de la vacuna es la existencia de la propia inmunidad del cuerpo humano al adenovirus. La inmunidad del cuerpo humano al adenovirus puede afectar la fuerza de la respuesta inmune inducida por la vacuna y, por tanto, afectar el efecto protector [51]. Los pacientes gravemente enfermos infectados por el nuevo coronavirus son en su mayoría personas de edad avanzada o personas con enfermedades subyacentes. Estas personas tienen una inmunidad más débil que las personas sanas. Actualmente es imposible determinar si la vacuna puede proteger a estas personas. [52]。

(3) Avances en la investigación y el desarrollo de nuevas vacunas contra la neumonía coronaria que utilizan adenovirus como portador.

En la actualidad, hay 5 tipos de nuevas vacunas contra la neumonía coronaria que han entrado en ensayos clínicos con adenovirus como vector, todas las cuales son vacunas de vectores de adenovirus no replicantes. Entre ellos, la vacuna desarrollada conjuntamente por la Universidad de Oxford y AstraZeneca ha entrado en ensayos clínicos de fase III; la vacuna desarrollada conjuntamente por la Academia China de Ciencias Médicas Militares y Cansino Bioproducts ha completado los ensayos clínicos de fase II y aún no se han llevado a cabo ensayos clínicos de fase III; La vacuna desarrollada por Janssen ha lanzado ensayos clínicos de fase I / II; la vacuna desarrollada por el Instituto Gamaleya en Rusia ha puesto en marcha ensayos clínicos de fase I; La vacuna desarrollada por las tres empresas de Italia ReiThera, Alemania LEUKOCARE y Bélgica Univercells también ha lanzado ensayos clínicos de fase I. prueba. Además, la vacuna vectorizada del virus del sarampión de tipo replicativo dirigida por el Instituto Pasteur en Francia también ha comenzado los ensayos clínicos de fase I. Según los resultados de un estudio de fase I / II publicado por la Universidad de Oxford, la seguridad de las vacunas de vectores de adenovirus es buena. A partir de los resultados de la inmunogenicidad, la vacuna puede inducir respuestas inmunitarias tanto humorales como celulares [54]. Los resultados de los ensayos clínicos de Fase I y Fase II de la vacuna desarrollados por Cansino Company mostraron que las tasas de conversión positivas de los anticuerpos séricos fueron del 96% y del 97% en los dos grupos de dosis 28 días después de una dosis de vacuna. La incidencia de eventos adversos en los dos grupos 72% y 74% respectivamente [55,56]。Según los resultados de un estudio de fase I / II publicado por la Universidad de Oxford, la seguridad de las vacunas de vectores de adenovirus es buena. A partir de los resultados de la inmunogenicidad, la vacuna puede inducir respuestas inmunitarias tanto humorales como celulares [54]. Los resultados de los ensayos clínicos de Fase I y Fase II de la vacuna desarrollados por Cansino Company mostraron que las tasas de conversión positivas de los anticuerpos séricos fueron del 96% y del 97% en los dos grupos de dosis 28 días después de una dosis de vacuna. La incidencia de eventos adversos en los dos grupos 72% y 74% respectivamente [55,56]。Según los resultados de un estudio de fase I / II publicado por la Universidad de Oxford, la seguridad de las vacunas de vectores de adenovirus es buena. A partir de los resultados de la inmunogenicidad, la vacuna puede inducir respuestas inmunitarias tanto humorales como celulares [54]. Los resultados de los ensayos clínicos de Fase I y Fase II de la vacuna desarrollados por Cansino Company mostraron que las tasas de conversión positivas de los anticuerpos séricos fueron del 96% y del 97% en los dos grupos de dosis 28 días después de una dosis de vacuna. La incidencia de eventos adversos en los dos grupos 72% y 74% respectivamente [55,56]。Los resultados de los ensayos clínicos de Fase I y Fase II de la vacuna desarrollados por Cansino Company mostraron que las tasas de conversión positivas de los anticuerpos séricos fueron del 96% y del 97% en los dos grupos de dosis 28 días después de una dosis de vacuna. La incidencia de eventos adversos en los dos grupos 72% y 74% respectivamente [55,56]。Los resultados de los ensayos clínicos de Fase I y Fase II de la vacuna desarrollados por Cansino Company mostraron que las tasas de conversión positivas de los anticuerpos séricos fueron del 96% y del 97% en los dos grupos de dosis 28 días después de una dosis de vacuna. La incidencia de eventos adversos en los dos grupos 72% y 74% respectivamente [55,56]。

3. Vacuna de subunidades proteicas

(1) Introducción a la tecnología de vacunas de subunidades proteicas

El proceso de investigación y desarrollo de la vacuna de la subunidad proteica se basa en la secuencia del gen viral publicado, el gen del antígeno diana del virus se construye en un vector de expresión mediante recombinación y luego se transforma en células de bacterias, levaduras, mamíferos o insectos para inducir la expresión de el antígeno La proteína finalmente se purifica y se convierte en una vacuna [53]. La tecnología de investigación y desarrollo de vacunas es relativamente madura y las vacunas comercializadas actualmente incluyen la vacuna contra la hepatitis B y la vacuna de la subunidad de la influenza.

(2) Ventajas y limitaciones de la investigación y el desarrollo de vacunas de subunidades proteicas

En comparación con las rutas tradicionales de inactivación y atenuación, las mayores ventajas de la ruta técnica de la vacuna de la subunidad proteica se reflejan principalmente en: (1) El proceso de producción es altamente seguro, y la producción y desarrollo de la vacuna no requiere experimentos de bioseguridad de alto nivel. . habitación [57]. (2) En comparación con la plataforma tradicional de investigación y desarrollo de vacunas, la capacidad de producción de vacunas es mayor y esta tecnología es adecuada para la producción a gran escala. Una vez determinada la ruta del proceso de producción de la vacuna, es fácil de producir a gran escala [24]. (3) La seguridad de la vacuna es buena. Debido a que la vacuna solo tiene una determinada proteína antigénica específica del patógeno, y no todo el patógeno, no hay riesgo de infección y la vacuna se tolera relativamente bien [58]. (4) La estabilidad de la vacuna es relativamente buena. Los principales desafíos de las vacunas de subunidades proteicas son que debido a que las vacunas utilizan diferentes sistemas de expresión para expresar parte de las proteínas del patógeno como antígenos, la proteína antigénica final expresada puede ser diferente de la conformación natural de la proteína viral [59], lo que puede afectar la inmunogenicidad. de la vacuna hasta cierto punto. Además, debido a que solo una parte de la proteína del patógeno se usa como antígeno, la inmunogenicidad es débil y generalmente se necesitan adyuvantes para mejorarla, y el efecto de la memoria inmune puede ser débil [60]。la proteína del antígeno final expresada puede ser diferente de la conformación natural de la proteína viral [59], esto puede afectar la inmunogenicidad de la vacuna hasta cierto punto. Además, debido a que solo una parte de la proteína del patógeno se usa como antígeno, la inmunogenicidad es débil y generalmente se necesitan adyuvantes para mejorarla, y el efecto de la memoria inmune puede ser débil [60]。la proteína del antígeno final expresada puede ser diferente de la conformación natural de la proteína viral [59], esto puede afectar la inmunogenicidad de la vacuna hasta cierto punto. Además, debido a que solo una parte de la proteína del patógeno se usa como antígeno, la inmunogenicidad es débil y generalmente se necesitan adyuvantes para mejorarla, y el efecto de la memoria inmune puede ser débil [60]。

(3) Avances en la investigación y el desarrollo de nuevas vacunas contra la neumonía coronaria desarrolladas con tecnología de vacunas de subunidades de proteínas.

Actualmente hay 7 nuevas vacunas de subunidades de proteína de coronavirus en ensayos clínicos, de las cuales la vacuna de proteína recombinante con adyuvante agregado desarrollada conjuntamente por el Instituto de Microbiología de la Academia de Ciencias de China y Anhui Zhifeilongkema Biopharmaceutical Company ha entrado en ensayos clínicos de fase II; las 6 restantes Dos vacunas han comenzado los ensayos clínicos de fase I. Están organizados conjuntamente por Novavax en los Estados Unidos, Kentucky Bioprocessing en los Estados Unidos, Clover en China, GlaxoSmithKline en el Reino Unido y Dynavax en los Estados Unidos, Vaxine Pty Ltd en Australia, Medytox en Corea del Sur, Queensland University en Australia. y Seqirus en Corea del Sur. La compañía es desarrollada conjuntamente por China Kea Biotechnology Company, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Estados Unidos, y Dynavax de Estados Unidos. Aún no se han publicado resultados de ensayos clínicos relevantes.

Cuatro, vacuna de ADN

(1) Introducción a la tecnología de vacunas de ADN

La vacuna de ADN es una vacuna de tercera generación desarrollada sobre la base de la vacuna viva atenuada de primera generación, la vacuna inactivada y la vacuna de subunidad de segunda generación. Es una especie de vacuna de ácido nucleico [61]. El mecanismo de la vacuna de ADN es recombinar el gen que codifica la proteína del antígeno exógeno en el plásmido del elemento de expresión eucariota y luego introducir el plásmido en el cuerpo del huésped, usar el material genético en la célula del huésped para expresar la proteína del antígeno e inducir el cuerpo a través de la proteína antigénica. Producir la correspondiente respuesta inmunitaria, de manera que se logre el propósito de prevenir y tratar enfermedades [62]. Se han utilizado vacunas de ADN para el desarrollo de diversos patógenos humanos, como el VIH, el virus de la influenza, la malaria, el virus de la hepatitis B, el virus sincitial respiratorio y el virus del herpes simple. y han entrado en la etapa de ensayo clínico [63]. En la actualidad, no se ha aprobado la comercialización de ninguna vacuna de ADN, pero las vacunas de ADN se han utilizado en el campo de las vacunas para animales durante muchos años, y se han aprobado diversas vacunas de ADN para animales.

(2) Ventajas y limitaciones de la tecnología de investigación y desarrollo de vacunas de ADN

En comparación con la tecnología tradicional de investigación y desarrollo de vacunas, las vacunas de ADN tienen ventajas muy obvias. En primer lugar, las vacunas de ADN no tienen riesgo de infección; Además, las vacunas de ADN, como las vacunas vivas atenuadas y las vacunas vivas portadoras, provocan respuestas de los linfocitos T citolíticos [64], pero no hay riesgo de infección y no hay cambios de virulencia relacionados con el virus disperso, la contaminación del virus y la sensibilidad del individuo. fuentes de infección. Para los patógenos que son difíciles de cultivar o peligrosos con las vacunas convencionales, la construcción de vacunas de ADN es relativamente simple. [65], Y puede producir una respuesta inmunitaria duradera. Las vacunas de ADN pueden existir en el cuerpo durante mucho tiempo y continuar expresando proteínas antigénicas de bajo nivel, y pueden inducir un efecto inmune continuo sin inyecciones de inmunización posteriores. Por lo tanto, una cantidad muy pequeña de antígeno puede estimular al cuerpo a producir una respuesta inmune fuerte y duradera [66]. Los datos de investigación muestran que después de inyectar la vacuna de ADN en ratones por vía intramuscular, el ADN de la vacuna puede detectarse continuamente durante 2 años [67], lo que sugiere que las vacunas de ADN pueden inducir efectos inmunitarios sostenidos. Además, las vacunas de ADN tienen métodos de producción relativamente simples, alta eficiencia de producción y bajos costos de producción. Las vacunas de ADN se producen principalmente mediante la construcción de plásmidos de expresión altamente eficientes y luego utilizando clones bacterianos para la producción en masa. En comparación con las vacunas ordinarias, las vacunas de ADN no tienen procesos tediosos y lentos como la extracción y purificación de antígenos. Las vacunas de ADN se utilizan en pequeñas cantidades, lo que es más rentable que otras vacunas. También evita las ventajas de una eficacia reducida y un coste elevado tras el uso repetido a largo plazo de agentes biológicos [68]. Además, en comparación con las vacunas tradicionales, las vacunas de ADN son relativamente estables a temperatura ambiente y no requieren equipo de refrigeración, por lo que son más fáciles de almacenar y transportar.

Además de las ventajas anteriores, las vacunas de ADN todavía tienen sus dificultades y desafíos por resolver. (1) La selección de genes, vectores y promotores diana para las vacunas de ADN debe ser cautelosa. La construcción y selección del gen diana, el ADN de la vacuna, es la clave para determinar el efecto de la inmunidad del ADN [69]. (2) Riesgos potenciales de seguridad. Las vacunas de ADN necesitan integrar parte o toda la secuencia del plásmido en el genoma del hospedador, lo que puede resultar en la inactivación de genes supresores de tumores o activación de oncogenes, o inestabilidad cromosómica (roturas y mutaciones), por lo que los plásmidos La persistencia y estabilidad del ADN deben ser evaluado eficazmente antes de su uso clínico [70]. Además, las vacunas de ADN pueden estimular al cuerpo a producir anticuerpos anti-ADN asociados con enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso sistémico. Los datos preclínicos indican que las vacunas de ADN pueden aumentar la producción de autoanticuerpos contra el ADN. En ratones normales, el ADN plasmídico bacteriano induce la producción de autoanticuerpos anti-ADN bicatenario, mientras que en ratones lupus, las vacunas de ADN aceleran el desarrollo de autoinmunidad [71]. (3) La barrera del sistema de administración de la vacuna de ADN puede afectar el efecto de la vacuna y es necesario seleccionar una ruta de vacunación adecuada. Las vacunas de ADN plasmídico deben cruzar varias barreras para ingresar al núcleo. El plásmido de la vacuna debe atravesar la membrana celular de fosfolípidos a través de endocitosis o pinocitosis para evitar la degradación de endosomas, lisosomas y nucleasas citoplasmáticas, y el transporte transnuclear [72]. Por lo tanto, sin un sistema de administración eficaz, es difícil administrar plásmidos de ADN a las células hospedadoras. El método de inmunización por inyección, que incluye la inyección directa de ADN desnudo y la inyección después de la encapsulación de liposomas, es el método de inmunización de vacuna de ADN más comúnmente utilizado mediante la inyección intramuscular directa de la proteína que expresa el gen codificante para inducir la respuesta inmune del huésped [73]. El efecto protector de la inyección intramuscular es mejor que el de la vacunación intranasal, intraperitoneal, intravenosa e intracutánea. Otro estudio mostró que se comparó el efecto de diferentes métodos de vacunación sobre la inmunización con ADN, y se encontró que el efecto de la vacunación con pistola genética es 600 ~ 6 000 veces mejor que la inyección directa de la vacuna con ADN [66]。es el método de inmunización por vacuna de ADN más comúnmente utilizado mediante inyección intramuscular directa de la proteína que expresa el gen codificante para inducir la respuesta inmune del huésped [73]. El efecto protector de la inyección intramuscular es mejor que el de la vacunación intranasal, intraperitoneal, intravenosa e intracutánea. Otro estudio mostró que se comparó el efecto de diferentes métodos de vacunación sobre la inmunización con ADN, y se encontró que el efecto de la vacunación con pistola genética es 600 ~ 6 000 veces mejor que la inyección directa de la vacuna con ADN [66]。es el método de inmunización por vacuna de ADN más comúnmente utilizado mediante inyección intramuscular directa de la proteína que expresa el gen codificante para inducir la respuesta inmune del huésped [73]. El efecto protector de la inyección intramuscular es mejor que el de la vacunación intranasal, intraperitoneal, intravenosa e intracutánea. Otro estudio mostró que se comparó el efecto de diferentes métodos de vacunación sobre la inmunización con ADN, y se encontró que el efecto de la vacunación con pistola genética es 600 ~ 6 000 veces mejor que la inyección directa de la vacuna con ADN [66]。

(3) Progreso de las nuevas vacunas contra la neumonía coronaria desarrolladas con tecnología de vacunas de ADN

En la actualidad, un total de 4 nuevas vacunas contra el coronavirus desarrolladas en base a la plataforma de tecnología de ADN han entrado en la etapa de ensayo clínico. Las 4 vacunas de ADN están todas en la fase 1/2 de investigación. Fueron realizados conjuntamente por Inovio e Instituciones Internacionales de Vacunas, la Universidad de Osaka, Japón, y AnGes, Japón. , La empresa japonesa Takara Bio, tres empresas en conjunto, la empresa Cadila Healthcare Limited de la India, la empresa del Consorcio Genexine de Corea del Sur para la investigación y el desarrollo. En la actualidad, la empresa Inovio ha anunciado los resultados de experimentos con animales. Cuando los animales son desafiados varios meses después de la vacunación, pueden producir rápidamente respuestas de células T y células B a la nueva proteína de pico de coronavirus [74]。

Cinco, vacuna de ARNm

(1) Introducción a la tecnología de vacunas de ARNm

La vacuna de ARNm es una especie de vacuna de ácido nucleico. Su mecanismo es inocular al huésped con ARNm que codifica la proteína antigénica y luego usar el material genético del huésped para expresar y sintetizar la proteína antigénica en las células del cuerpo e inducir y activar el sistema inmunológico del cuerpo a través de la proteína antigénica. Producir una respuesta inmune, logrando así el propósito de prevenir y tratar enfermedades [75]. Según si las vacunas de ARNm pueden autoamplificarse y replicarse, las vacunas de ARNm se pueden dividir en vacunas de ARNm autoamplificadoras y vacunas de ARNm no replicante [76]. El ARNm autoamplificado induce la expresión de antígenos de alto nivel a través de la autoamplificación del ARN en las células huésped [77]. En los últimos años, se han desarrollado varias plataformas de tecnología de vacunas de ARNm, y su inmunogenicidad se ha verificado en estudios clínicos [78]. En la actualidad, todos los productos de vacunas de ARNm se encuentran todavía en etapa de investigación preclínica o de investigación clínica, y no se utiliza ninguna vacuna de ARNm en el mercado [79]. Pero varias de las principales empresas de desarrollo de vacunas de ARNm del mundo, además de coronar una nueva vacuna de virus, han entrado en estudios clínicos varios otros productos, que se detallan en la Tabla 3.

El proceso de desarrollo de la vacuna de ARNm incluye principalmente varios pasos clave: selección del antígeno diana, adquisición de la secuencia de genes, construcción del plásmido del gen diana, transcripción in vitro de ARN y modificación y optimización de la vacuna de ARNm. Dado que diferentes proteínas están codificadas por diferentes secuencias de ARN, encontrar el mejor antígeno proteico es la clave para determinar la dirección de desarrollo de las vacunas de ARNm [80]. La secuencia de ARNm se obtiene generalmente por transcripción in vitro, pero debido a que el ARNm en sí es muy fácil de degradar, para asegurar su estabilidad suele ser necesario modificar los nucleótidos y optimizar los codones del ARNm después de obtener el ARNm en vitro. Es muy importante mejorar la eficiencia de traducción de las vacunas de ARNm y garantizar su estabilidad [81]。

(2) Ventajas y limitaciones de la tecnología de investigación y desarrollo de vacunas de ARNm

Como vacuna de tercera generación, el ARNm tiene sus ventajas únicas en comparación con las vacunas tradicionales (Tabla 2). En primer lugar, la adquisición de vacunas de ARNm se produce mediante el proceso de transcripción enzimática in vitro. Este proceso no depende de la expansión celular, por lo que es fácil realizar el seguimiento y el control de calidad de todos los procesos de producción [82], y este proceso ahorra el cultivo celular, los procesos de extracción y purificación de antígenos, acorta en gran medida el tiempo de producción, se puede lograr fácilmente producción en masa y mejora la capacidad de producción de vacunas [75]. Según el informe de la actual unidad de investigación y desarrollo, la capacidad de producción de ARNm puede alcanzar fácilmente una capacidad de producción anual de cientos de millones o incluso miles de millones de dosis. que es esencial para una respuesta rápida a las enfermedades infecciosas emergentes a escala mundial. El ciclo de desarrollo y producción de ARNm es corto y la síntesis inicial es relativamente rápida. Una vez que los datos clínicos verifican su eficacia y seguridad, pueden promover la producción de vacunas posteriores en un corto período de tiempo [83]. Y hay datos clínicos que muestran que la vacuna de ARNm puede inducir al cuerpo a producir inmunidad humoral e inmunidad celular al mismo tiempo [84], a través de una variedad de mecanismos para proteger el cuerpo. Debido a sus propias características, el ARNm puede degradarse rápidamente en el citoplasma de las células transfectadas después de la inmunización, lo que puede reducir el riesgo de su seguridad. Y no hay riesgo de integración de la vacuna de ADN en la cromatina del huésped [85]。y la síntesis inicial es relativamente rápida. Una vez que los datos clínicos verifican su eficacia y seguridad, pueden promover la producción de vacunas posteriores en un corto período de tiempo [83]. Y hay datos clínicos que muestran que la vacuna de ARNm puede inducir al cuerpo a producir inmunidad humoral e inmunidad celular al mismo tiempo [84], a través de una variedad de mecanismos para proteger el cuerpo. Debido a sus propias características, el ARNm puede degradarse rápidamente en el citoplasma de las células transfectadas después de la inmunización, lo que puede reducir el riesgo de su seguridad. Y no hay riesgo de integración de la vacuna de ADN en la cromatina del huésped [85]。y la síntesis inicial es relativamente rápida. Una vez que los datos clínicos verifican su eficacia y seguridad, pueden promover la producción de vacunas posteriores en un corto período de tiempo [83]. Y hay datos clínicos que muestran que la vacuna de ARNm puede inducir al cuerpo a producir inmunidad humoral e inmunidad celular al mismo tiempo [84], a través de una variedad de mecanismos para proteger el cuerpo. Debido a sus propias características, el ARNm puede degradarse rápidamente en el citoplasma de las células transfectadas después de la inmunización, lo que puede reducir el riesgo de su seguridad. Y no hay riesgo de integración de la vacuna de ADN en la cromatina del huésped [85]。Y hay datos clínicos que muestran que la vacuna de ARNm puede inducir al cuerpo a producir inmunidad humoral e inmunidad celular al mismo tiempo [84], a través de una variedad de mecanismos para proteger el cuerpo. Debido a sus propias características, el ARNm puede degradarse rápidamente en el citoplasma de las células transfectadas después de la inmunización, lo que puede reducir el riesgo de su seguridad. Y no hay riesgo de integración de la vacuna de ADN en la cromatina del huésped [85]。Y hay datos clínicos que muestran que la vacuna de ARNm puede inducir al cuerpo a producir inmunidad humoral e inmunidad celular al mismo tiempo [84], a través de una variedad de mecanismos para proteger el cuerpo. Debido a sus propias características, el ARNm puede degradarse rápidamente en el citoplasma de las células transfectadas después de la inmunización, lo que puede reducir el riesgo de su seguridad. Y no hay riesgo de integración de la vacuna de ADN en la cromatina del huésped [85]。

También existen desafíos que deben superarse durante el desarrollo de vacunas de ARNm (Tabla 2). El primero es la estabilidad del ARN. La inestabilidad del ARN en sí afectará gravemente a la eficacia de las vacunas [86]. Mejorar la estabilidad del ARN es un proyecto sistemático. Puede comenzar mejorando la estabilidad del propio ARNm, como la optimización del sistema de síntesis, la optimización de codones y la modificación de nucleósidos, y también puede lograr el objetivo mejorando la eficiencia del sistema de administración al mismo tiempo [87]. El ARNm desnudo se degradará cuando ingrese directamente al cuerpo; en la actualidad, es más común utilizar portadores para ayudar a la entrega de ARNm. Los vehículos comúnmente utilizados incluyen células dendríticas, protamina, liposomas y vehículos poliméricos, etc. [88]. Los portadores de nanopartículas lipídicas son actualmente uno de los portadores más utilizados para las vacunas de ARNm [89]. Además, los posibles riesgos de seguridad del ARNm como una nueva generación de vacunas también deben evaluarse por completo. El riesgo de toxicidad de las vacunas de ARN proviene principalmente de la toxicidad producida por los análogos de ácido nucleico en las materias primas sintéticas y la toxicidad producida por los materiales de envasado utilizados en el ARNm [90]. Además, las vacunas de ARNm tienen el riesgo de causar apoptosis de las células huésped circundantes, y un gran número de apoptosis causará una cierta intensidad de respuesta inflamatoria [91]. El ARNm producido por transcripción artificial in vitro a menudo no puede ser consistente con el ARNm transcrito naturalmente del ADN humano en términos de secuencia primaria y estructura secundaria. por lo que existen diferencias en el proceso de traducción de proteínas y activación de la respuesta inmune. La síntesis química de ARN y la producción a gran escala son más difíciles [92]. En términos de control de calidad, cómo detectar el ADN molde residual y el ARNm sintetizado de forma incompleta también es un problema de control de calidad importante al que se enfrentan las investigaciones y el desarrollo actuales de las vacunas de ARNm [85]。

(3) Progreso de la investigación de una nueva vacuna contra la neumonía coronaria desarrollada por tecnología de ARNm

Según la investigación y el desarrollo de la tecnología de ARNm, actualmente hay seis nuevos productos candidatos a vacunas contra el coronavirus que están entrando en la etapa de ensayo clínico. Entre ellos, el progreso más rápido es el candidato a vacuna mRNA-1273 desarrollado conjuntamente por Moderna de los Estados Unidos / Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, que ha lanzado ensayos clínicos de fase III y es desarrollado conjuntamente por Pfizer, BioNTech y Fosun Pharmaceutical. en China. La vacuna candidata BNT-162 también ha comenzado los ensayos clínicos de fase III. La vacuna de ARNm desarrollada conjuntamente por Arcturus de Singapur y la Universidad Nacional Duke de Singapur ha comenzado los ensayos clínicos de fase I / II. Las otras tres vacunas de ARNm desarrolladas conjuntamente por Imperial College London en el Reino Unido, Curevac en Alemania, la Academia China de Ciencias Médicas Militares y Watson Biotechnology se encuentran en la fase de investigación clínica de fase I. El candidato a vacuna mRNA-1273 tuvo eventos adversos en más de la mitad de los sujetos, pero todos fueron leves o moderados, y 3 sujetos tuvieron eventos adversos graves; en términos de inmunogenicidad, 2 dosis de vacunación. Posteriormente, se detectaron anticuerpos neutralizantes en todos los sujetos, y la intensidad de los anticuerpos neutralizantes fue similar a la de los pacientes convalecientes [93]. Los resultados de la fase I / II de la vacuna BNT-162 desarrollada conjuntamente por Pfizer / German BioNTech mostraron que después de dos dosis de la vacuna candidata BNT-162b1, los títulos de anticuerpos neutralizantes aumentaron en comparación con los títulos séricos de pacientes convalecientes con coronas nuevas. 1,9-4,6 veces mayor, y los eventos adversos son en su mayoría leves y moderados,

Seis, vacuna VLP

(1) Introducción a la tecnología de vacunas VLP

Las partículas similares a virus son partículas huecas altamente estructuradas que se autoensamblan por una o varias proteínas de la cápside del virus en un sistema heterólogo y tienen la misma estructura o similar a las partículas de virus naturales, pero no contienen material genético viral, con un diámetro de aprox. Es de 20 ~ 200 nm. Los estudios han sugerido que la formación de partículas similares a virus puede estar relacionada con la sobreexpresión de algunas proteínas estructurales del virus [95]. Según la fuente de VLP, se puede dividir en VLP natural y VLP recombinante. La VLP natural se sintetiza principalmente mediante el autoensamblaje de la mutación del virus y el cuerpo modificado. En 1978, los científicos descubrieron por primera vez que la principal proteína de la cápsula del virus del polioma puede ensamblarse en VLP por sí misma sin ácido nucleico viral [96]. La reorganización de VLP está diseñada de forma completamente artificial [97], los componentes de los epítopos sintéticos de VLP pueden modificarse de diversas formas durante la preparación para cumplir con los diferentes requisitos de preparación. Por lo tanto, la VLP sintetizada artificialmente como plataforma portadora se ha convertido gradualmente en un punto clave de investigación de las vacunas VLP. Según diferentes estructuras, VLP se puede dividir en dos tipos: envuelto y no envuelto. Las VLP no envueltas se ensamblan por autoensamblaje de uno o más componentes del patógeno o se fusionan con uno o más antígenos diana en la superficie de la VLP y, por lo general, no contienen componentes del huésped [98]. El papel de las VLP y el sistema inmunológico está relacionado principalmente con los dos factores del tamaño de las VLP y la geometría de la superficie [99]. Debido a su estructura viral, después de que VLP ingresa al cuerpo, no solo puede interactuar con el sistema de respuesta inmune innata humana, sino que también puede causar de manera efectiva respuestas inmunes humorales específicas y respuestas inmunes celulares específicas. Como antígeno exógeno, MCH Ⅰ y Ⅱ pueden presentar VLP de forma eficaz [100]. La tecnología de investigación y desarrollo de vacunas VLP se ha investigado y aplicado ampliamente. Las vacunas VLP actualmente en el mercado o en desarrollo incluyen la vacuna contra el virus del papiloma humano, la vacuna contra la hepatitis B, la vacuna contra la hepatitis E, la vacuna contra el norovirus, etc. [101]。

(2) Ventajas y limitaciones de la tecnología de investigación y desarrollo de vacunas VLP

La vacuna VLP no tiene la capacidad de infectar y replicarse de manera autónoma porque su estructura no contiene el material genético del patógeno, pero debido a que tiene una estructura tridimensional similar a la de las partículas de virus naturales, exhibe un epítopo conformacional más similar a el de las partículas virales naturales. Puede presentarse a las células inmunes de la misma manera que la infección por virus, induciendo eficazmente al sistema inmunológico a producir una respuesta inmunitaria protectora. Es un antígeno más seguro y eficaz, y también tiene una función adyuvante [102,103]. La preparación de partículas similares al virus de la vacuna VLP incluye principalmente la clonación y expresión de genes estructurales del virus, la selección del sistema de expresión del huésped, la purificación y la identificación. Los sistemas de expresión comúnmente utilizados incluyen: Escherichia coli, levadura, células de insectos, etc. a través del cual se puede expresar la proteína estructural del virus. Luego, la proteína expresada se purifica y se ensambla artificialmente para formar una VLP. Debido al complicado proceso de producción de la vacuna, la velocidad de producción de la vacuna es relativamente lenta.

En la actualidad, solo el producto de Medicago, una empresa canadiense, ha entrado en ensayos clínicos de fase I para la nueva vacuna contra el coronavirus desarrollada en base a la tecnología VLP.

Siete, vacuna viva atenuada

(1) Introducción a la tecnología de vacunas vivas atenuadas

Las vacunas vivas atenuadas se refieren a patógenos que se someten a diversos tratamientos para hacerlos mutar y para obtener variantes de patógenos con efectos debilitados o incluso no tóxicos a través del subcultivo, pero las variantes aún conservan su inmunogenicidad y las cepas variantes del virus vivo se inoculan en el cuerpo como una vacuna y no causará la aparición de enfermedades, pero el patógeno puede inducir una respuesta inmune en el cuerpo para lograr el efecto de protección inmune [104]. La historia de las vacunas humanas comenzó con las vacunas vivas atenuadas. En 1796, el doctor británico Jenner utilizó por primera vez el virus vaccinia vivo para prevenir la viruela humana, revelando así el comienzo del desarrollo de la vacuna. Posteriormente, el médico francés Pasteur fabricó una vacuna antirrábica atenuada mediante métodos físicos y químicos en 1885, y Calmette y Guerin fabricaron la primera vacuna bacteriana viva atenuada en 1921, BCG, para prevenir la tuberculosis. Posteriormente, se han desarrollado con éxito una variedad de vacunas vivas atenuadas. Las vacunas vivas atenuadas actualmente en el mercado incluyen vacunas vivas atenuadas monovalentes para el sarampión, paperas, rubéola y varicela, y cuatro vacunas vivas atenuadas combinadas y vacunas atenuadas contra rotavirus. Vacuna viva atenuada contra la poliomielitis, vacuna viva atenuada contra la poliomielitis, vacuna viva atenuada contra la influenza, vacuna viva atenuada contra la encefalitis japonesa, vacuna viva contra la hepatitis A atenuada, vacuna viva atenuada contra el dengue, vacuna viva atenuada contra la fiebre amarilla. desarrollo, como la vacuna oral viva atenuada contra el cólera, la vacuna del virus respiratorio sincitial vivo atenuado, etc.

(2) Ventajas y limitaciones de la tecnología de vacunas vivas atenuadas

La historia de la investigación y el desarrollo de las vacunas vivas atenuadas para seres humanos es relativamente larga y la tecnología está relativamente madura. Las ventajas de las vacunas vivas atenuadas se manifiestan principalmente en: (1) Debido a que son patógenos vivos, las vacunas vivas atenuadas tienen una inmunogenicidad muy fuerte, que puede estimular al cuerpo a producir células B y T de memoria específicas, y al mismo tiempo activar humoral inmunidad e inmunidad celular, a largo plazo o incluso protección de por vida, tiene las ventajas de una fuerte inmunidad y un tiempo de acción prolongado [106], la vacunación a través de la ruta de infección natural también puede inducir la inmunidad de las mucosas, lo que permite que el cuerpo obtenga una gama más amplia de inmunidad protección [107]; (2) Debido a la inducción de una fuerte respuesta inmune, las vacunas vivas atenuadas generalmente no necesitan agregar adyuvantes, y sus dosis de vacuna son generalmente menores [108]; (3) Dado que los patógenos vivos tienen la propiedad de incrementar su valor, existe la posibilidad de transmisión horizontal, que puede expandir el efecto inmunológico y fortalecer la barrera inmunológica del rebaño [107]; (4) El proceso de producción de vacunas vivas atenuadas generalmente no requiere concentración ni purificación, y los precios de producción de la vacuna son generalmente relativamente bajos [109]. Además de las ventajas anteriores, las vacunas vivas atenuadas también presentan ciertos desafíos. El primero es el tema de la seguridad. Dado que los patógenos vivos se vacunan en el cuerpo humano, generalmente las vacunas vivas atenuadas retienen una cierta virulencia residual, que puede inducir enfermedades graves en algunas personas (como inmunodeficiencia), y después de que la vacuna se vacuna en el cuerpo humano, Debido a varias razones (como la modificación genética, etc.), las vacunas vivas atenuadas pueden aparecer como un fenómeno de "retorno a la virulencia" [108]. Además, debido a que es una preparación microbiana viva, los patógenos excretados por el cuerpo humano pueden causar contaminación ambiental y causar infecciones cruzadas [110]. Debido a que es una vacuna elaborada a partir de un patógeno vivo, la vacuna viva atenuada tiene requisitos relativamente altos para el almacenamiento y transporte del producto [111]. Además, los pasos clave en el desarrollo de vacunas vivas atenuadas incluyen [112]: (1) Detección de pases o sitios patógenos mutados artificialmente para obtener cepas atenuadas; (2) la seguridad de la cepa y la verificación de la inmunogenicidad, las cuales requieren mucho tiempo, por lo que el desarrollo de vacunas vivas atenuadas Período muy largo [108]. Además, existen ciertos riesgos de bioseguridad en el aislamiento y cultivo de cepas de virus, el trabajo de investigación y evaluación relacionados y la producción posterior. El nivel de bioseguridad de los laboratorios o talleres de producción es alto y el requisito general es el nivel de bioseguridad tres; Además, el desarrollo de una vacuna viva atenuada para la nueva neumonía coronaria es un desafío único. La población es generalmente susceptible al nuevo virus de la corona. Los ancianos y aquellos con enfermedades subyacentes están más enfermos después de la infección, los niños y bebés también tienen la enfermedad y las mujeres embarazadas son susceptibles. [113,114]. Por lo tanto, se requiere que todos los grupos de edad estén cubiertos para la investigación y el desarrollo; sin embargo, las funciones del sistema inmunológico de los niños suelen ser más débiles que las de los adultos,

Con el desarrollo de la tecnología de recombinación genética, también se están desarrollando nuevas formas de tecnologías de investigación y desarrollo de vacunas vivas atenuadas. Se espera que una vacuna viva atenuada que combina el virus de la influenza y la recombinación genética del nuevo coronavirus que está desarrollando actualmente la Universidad de Hong Kong en China entre en ensayos clínicos en un futuro próximo [116], el diseño de la vacuna se basa en el desarrollo de una vacuna viva cepa del virus de la influenza que carece de la proteína NS1, que reduce la virulencia del virus de la influenza mientras mantiene una alta inmunogenicidad, y luego mediante ingeniería genética se incrementará la expresión del nuevo coronavirus El gen de la región de unión al receptor de la proteína (proteína S) se integra en el genoma del virus de la influenza para expresar específicamente la proteína de la región RBD de la proteína de la espiga del coronavirus en la superficie del virus de la influenza, induciendo así al cuerpo a producir y apuntar al mismo tiempo después de la inyección en el cuerpo humano. La respuesta inmune del virus de la influenza y el virus de la nueva corona logra el efecto de proteger al virus de la influenza y al virus de la nueva corona al mismo tiempo [117]. La vacuna se vacuna mediante un aerosol nasal, que se espera que produzca una mejor respuesta inmune que las cepas de influenza salvaje [118]. Además, la investigación y el desarrollo de vacunas atenuadas también están introduciendo nuevos medios técnicos, como el cultivo de cepas de virus de "adaptación al frío",

(3) Progreso de nuevas vacunas contra la neumonía coronaria desarrolladas con tecnología de vacunas vivas atenuadas

En la actualidad, las nuevas vacunas contra la neumonía coronaria desarrolladas con tecnología de vacunas vivas atenuadas se encuentran en la etapa de investigación preclínica, y ninguna nueva vacuna contra el coronavirus desarrollada con tecnología de vacunas vivas atenuadas ha entrado en ensayos clínicos en el mundo.

Los diferentes tipos de plataformas de investigación y desarrollo de vacunas tienen sus propias ventajas y limitaciones (Tabla 5). En la situación de una pandemia mundial de neumonía coronaria nueva, la vacunación es la forma más eficaz de responder y controlar la epidemia. El desarrollo de vacunas requiere una evaluación sistemática de ensayos clínicos desde la perspectiva de la seguridad y la eficacia, pero la prevención y el control de la epidemia deben considerar plenamente la disponibilidad de las vacunas (incluido el suministro a corto plazo), la asequibilidad y la equidad del uso de la vacuna. Ninguna vacuna puede hacer frente a las enfermedades infecciosas pandémicas en un corto período de tiempo. La investigación y el desarrollo de vacunas deben basarse en una perspectiva más amplia, la investigación y el desarrollo paralelos de múltiples tecnologías y la investigación y el desarrollo acelerados de múltiples canales.