When a new pathogen emerges, our bodies and healthcare systems are left vulnerable. In times like these, there’s an urgent need for a vaccine to create widespread immunity with minimal loss of life. So how quickly can we develop vaccines when we need them most?
Bir patojen ortaya çıktığında vücutlarımız ile sağlık sistemleri savunmasız kalır. Bu gibi zamanlarda, minimum düzeyde can kaybıyla yaygın bağışıklık tesis etmek için acilen bir aşıya ihtiyaç duyulur.
Vaccine development can generally be split into three phases. In exploratory research, scientists experiment with different approaches to find safe and replicable vaccine designs. Once these are vetted in the lab, they enter clinical testing, where vaccines are evaluated for safety, efficacy, and side effects across a variety of populations. Finally, there’s manufacturing, where vaccines are produced and distributed for public use.
Peki, aşılara en çok ihtiyaç duyduğumuzda onları ne kadar hızlı geliştirebiliriz? Aşı geliştirilmesi genellikle üç evreye ayrılır. Keşif araştırmasında, güvenli ve yinelenebilen aşı yapıları bulmak amacıyla bilim insanları farklı yaklaşımlara dair deneyler yaparlar. Bunlar laboratuvarda bir kez incelendiğinde klinik testlere girerler; burada aşıların güvenliği, tesiri ve yan etkileri, çeşitli kitleler temel alınarak değerlendirilir. Son aşamada da üretim gelir,
Under regular circumstances, this process takes an average of 15 to 20 years.
burada, aşılar kamu kullanımı için üretilip dağıtılır.
But during a pandemic, researchers employ numerous strategies to move through each stage as quickly as possible.
Normal şartlar altında bu süreç ortalama 15 ile 20 yıl alır. Fakat bir küresel salgın esnasında, araştırmacılar her bir aşamayı olabildiğince hızlı geçebilmek için
Exploratory research is perhaps the most flexible. The goal of this stage is to find a safe way to introduce our immune system to the virus or bacteria. This gives our body the information it needs to create antibodies capable of fighting a real infection. There are many ways to safely trigger this immune response, but generally, the most effective designs are also the slowest to produce.
çok sayıda strateji kullanırlar. Keşif araştırması belki de en esnek olan aşamadır. Bu aşamanın amacı, bağışıklık sistemimizi virüs veya bakteriye tanıtmak için güvenli bir yol bulmaktır. Bu aşama, vücudumuza antikor üretebilmesi için bilgi verir, antikorlar gerçek bir enfeksiyonla savaşma yetisine sahiptirler. Bu bağışıklık tepkisini güvenli biçimde tetiklemek için birçok yol vardır fakat genellikle en etkili yapılar, üretimi en yavaş olanlardır.
Traditional attenuated vaccines create long lasting resilience. But they rely on weakened viral strains that must be cultivated in non-human tissue over long periods of time. Inactivated vaccines take a much faster approach, directly applying heat, acid, or radiation to weaken the pathogen. Sub-unit vaccines, that inject harmless fragments of viral proteins, can also be created quickly. But these faster techniques produce less robust resilience.
Geleneksel atenüe aşılar dayanıklı direnç oluştururlar. Fakat bu aşılar, zayıflatılmış viral türlere dayanırlar, bu türler, insan dışındaki bir dokuda uzun süre işlenmelidir. Etkisizleşmiş aşılar ise çok daha hızlı bir yaklaşıma sahiptir, bu aşılar, patojeni zayıflatmak için doğrudan ısı, asit veya radyasyon uygularlar. Alt birim aşılar, viral proteinlerin zararsız parçacıklarını enjekte ederler ve bu aşılar da hızlıca üretilebilir.
These are just three of many vaccine designs, each with their own pros and cons. No single approach is guaranteed to work, and all of them require time-consuming research. So the best way to speed things up is for many labs to work on different models simultaneously. This race-to-the-finish strategy produced the first testable Zika vaccine in 7 months, and the first testable COVID-19 vaccine in just 42 days. Being testable doesn’t mean these vaccines will be successful. But models that are deemed safe and easily replicable can move into clinical testing while other labs continue exploring alternatives.
Fakat bu hızlı teknikler daha az dayanıklı bir direnç üretirler. Bunlar, birçok aşı yapısından sadece üçü, her birinin artısı ve eksisi var. Sadece tek bir yaklaşımın işe yarayacağının garantisi yok ve bunların hepsi zaman alan araştırmalar gerektiriyor. Yani, birçok laboratuvar için işleri hızlandırmanın en iyi yolu farklı modeller üzerinde eş zamanlı olarak çalışmak. Sona doğru yarış stratejileri test edilebilir ilk Zika aşısını 7 ayda üretti ve test edilebilir ilk COVID-19 aşısını da sadece 42 günde üretti. Test edilebilir olmak, bu aşıların başarılı olacağı anlamına gelmiyor. Fakat güvenli addedilen ve kolaylıkla yinelenebilen modeller klinik testlere alınabilir,
Whether a testable vaccine is produced in four months or four years, the next stage is often the longest and most unpredictable stage of development. Clinical testing consists of three phases, each containing multiple trials. Phase I trials focus on the intensity of the triggered immune response, and try to establish that the vaccine is safe and effective. Phase II trials focus on determining the right dosage and delivery schedule across a wider population. And Phase III trials determine safety across the vaccine’s primary use population, while also identifying rare side effects and negative reactions.
bu sırada diğer laboratuvarlarda alternatif yollar araştırılır. Test edilebilir bir aşı dört ayda veya dört yılda üretilse de sonraki aşama, geliştirmenin sıklıkla en uzun ve en öngörülemez olanıdır. Klinik testler üç aşamadan oluşur ve her biri çok sayıda deneme içerir. Birinci evre denemelerinde, tetiklenmiş bağışıklık tepkisinin yoğunluğuna odaklanılır, aşının güvenli ve etkili olduğunu saptamak için denemeler yapılır. İkinci evre denemeleri, daha geniş bir kitledeki doğru dozaj ile teslimat programını belirlemeye odaklanır. Üçüncü aşama denemeleri ise aşının kullanıldığı birincil kitledeki güvenliği belirler, ayrıca seyrek görülen yan etkiler ile olumsuz tepkileri de tanımlar.
Given the number of variables and the focus on long-term safety, it’s incredibly difficult to speed up clinical testing. In extreme circumstances, researchers run multiple trials within one phase at the same time. But they still need to meet strict safety criteria before moving on. Occasionally, labs can expedite this process by leveraging previously approved treatments. In 2009, researchers adapted the seasonal flu vaccine to treat H1N1— producing a widely available vaccine in just six months. However, this technique only works when dealing with familiar pathogens that have well-established vaccine designs.
Değişkenlerin sayısı ve uzun dönem güvenliğe dair odaklanma dikkate alındığında klinik testi hızlandırmak inanılmaz derecede zorlaşır. Olağanüstü durumlarda araştırmacılar, aynı anda bir evrede çok sayıda deneme yaparlar. Fakat buna devam etmeden önce, sıkı güvenlik kriterlerini yine de karşılamaları gerekir. Bazen laboratuvarlar, daha önce onaylanan tedavilerinin gücü yoluyla bu süreci hızlandırabilirler. 2009'da araştırmacılar mevsimsel grip aşısını, H1N1 virüsünü tedavi etmek için ona uyarladılar, böylece yaygın olarak erişilebilen bir aşıyı sadece altı ayda ürettiler. Yine de bu teknik sadece bilinen patojenlerle uğraşıldığında işe yarar,
After a successful Phase III trial, a national regulatory authority
bu patojenlerin iyi yapılandırılmış aşı yapıları var.
reviews the results and approves safe vaccines for manufacturing. Every vaccine has a unique blend of biological and chemical components that require a specialized pipeline to produce. To start production as soon as the vaccine is approved, manufacturing plans must be designed in parallel to research and testing. This requires constant coordination between labs and manufacturers, as well as the resources to adapt to sudden changes in vaccine design— even if that means scrapping months of work.
Başarılı olan üçüncü evre denemesinden sonra, bir ulusal düzenleme kurulu sonuçları gözden geçirir ve güvenli aşıları üretim için onaylar. Her aşının eşsiz olan biyolojik ve kimyasal karışım ögeleri vardır, üretim için bu ögelerin özelleşmiş iletişim hatlarının olması gerekir. Aşı onaylanır onaylanmaz üretime başlamak için üretim planları, araştırmalar ile denemelere paralel olarak tasarlanmalıdır. Bu da laboratuvarlar ile üreticiler arasında daimi bir koordinasyon gerektirir. Bunun yanı sıra, aşı yapımıyla ilgili ani değişikliklere kaynakların uyum sağlaması için de daimi bir koordinasyon gerektirir,
Over time, advances in exploratory research and manufacturing should make this process faster. Preliminary studies suggest that future researchers may be able to swap genetic material from different viruses into the same vaccine design. These DNA and mRNA based vaccines could dramatically expedite all three stages of vaccine production. But until such breakthroughs arrive, our best strategy is for labs around the world to cooperate and work in parallel on different approaches. By sharing knowledge and resources, scientists can divide and conquer any pathogen.
bu durum aylarca süren çalışma rafa kaldırılsa bile böyledir. Zamanla keşif araştırmasındaki ve üretimdeki gelişmelerin bu süreci hızlandırması gerekir. Ön çalışmalar, farklı virüslerdeki genetik materyaller ile aynı aşı yapısını belki de gelecekteki araştırmacıların takas edebileceğini ileri sürüyor. Bu DNA ve mRNA temelli aşılar, aşı üretiminin üç evresini de önemli ölçüde hızlandırabilir. Fakat böyle atılımlar gerçekleşene kadar, dünya çapındaki laboratuvarlar için en iyi stratejimiz, iş birliği yapmak ve farklı yaklaşımlarda paralel olarak çalışmak. Bilgiyi ve kaynakları paylaşarak bilim insanları her patojeni parçalarına ayırabilir ve ele geçirebilir.