COVID-19 백신의 유형

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COVID-19를 유발하는 신종 코로나 바이러스 (SARS-CoV-2)가 처음 출현 한 직후 과학자들은 감염 확산을 예방하고 전염병을 종식시키기 위해 백신을 개발하기 시작했습니다. 처음에는 바이러스에 대해 거의 알려지지 않았고 처음에는 백신이 가능한지 확실하지 않았기 때문에 이것은 엄청난 작업이었습니다.

그 이후로 연구자들은 전례없는 발전을 이루 었으며 궁극적으로 이전 백신보다 훨씬 더 빠른 시간 내에 활용 될 수있는 여러 백신을 설계했습니다. 전 세계의 많은 다른 상업 및 비 상업 팀이 문제에 접근하기 위해 일부 중복 및 몇 가지 별개의 방법을 사용했습니다.

일반 백신 개발 프로세스

백신 개발은 최종 제품이 안전하고 효과적인지 확인하기 위해 일련의 세심한 단계로 진행됩니다. 먼저 동물에 대한 기초 연구와 전임상 연구 단계입니다. 그 후 백신은 안전성에 중점을 둔 소규모 1 상 연구에 들어간 다음 효과에 중점을 둔 대규모 2 상 연구에 들어갑니다.

그런 다음 효과와 안전성 모두에 대해 수만 명의 환자를 연구하는 훨씬 더 큰 3 상 시험이 나옵니다. 그래도 괜찮아 보인다면 백신을 FDA (Food and Drug Administration)에 제출하여 검토 및 잠재적 인 방출을받을 수 있습니다.

COVID-19의 경우 CDC는 먼저 특수 응급 사용 승인 (EUA) 상태에 따라 적격 백신을 출시합니다. 즉, 표준 FDA 승인에 필요한만큼 광범위한 연구를받지 못했지만 일부 일반인이 사용할 수 있습니다.

비상 사용 승인하에 백신이 출시 된 후에도 FDA와 질병 통제 예방 센터 (CDC)는 예기치 않은 안전 문제를 계속 모니터링 할 것입니다.

COVID-19 백신 : 어떤 백신이 사용 가능한지, 누가 백신을 맞을 수 있는지, 얼마나 안전한지 최신 상태로 유지하십시오.

COVID-19 백신 업데이트

화이자와 바이오 엔텍이 개발 한 COVID-19 백신은 3 상 시험 데이터를 바탕으로 2020 년 12 월 11 일 비상 사용 허가를 받았습니다. 일주일 만에 Moderna가 후원하는 백신은 다음 기준에 근거 해 FDA로부터 EUA를 받았습니다. 3 상 임상 시험에서 효과와 안전성에 대한 데이터.

Johnson & Johnson의 제약 회사 Janssen의 COVID-19 백신은 3 상 시험 중이며 2 월 4 일 EUA를 신청했습니다. FDA는 2 월 26 일 논의 할 예정인 회의를 가지고 있습니다.

AstraZeneca는 또한 3 상 임상 시험에 대한 예비 정보를 공개했지만 아직 FDA로부터 EUA를 신청하지 않았습니다.

2021 년 2 월 현재 전 세계 70 개 이상의 백신이 인간을 대상으로 한 임상 시험으로 옮겨졌습니다. 더 많은 백신이 아직 개발 단계 (동물 연구 및 기타 실험실 연구)에 있습니다.

미국에서는 Novavax의 추가 COVID-19 백신 후보도 3 상 시험 중입니다. 전 세계적으로 약 12 ​​개의 다른 3 상 시험이 진행 중입니다. 효과와 안전성이 입증되면 개발중인 백신이 더 많이 출시 될 수 있습니다.

COVID-19 백신이 FDA에 의해 출시되었지만 충분하지 않기 때문에 모든 사람이 즉시 백신을 맞을 수있는 것은 아닙니다. 의료 분야에서 일하는 사람들, 장기 요양 시설 거주자, 일선 직원 및 65 세 이상의 성인과 같은 특정 사람들에게 우선 순위가 부여됩니다.

더 많은 백신이 이용 가능 해지고 안전성과 효능에 대한 더 많은 정보가 알려짐에 따라 더 많은 사람들이 이러한 백신을 맞을 수있을 것입니다.

백신은 일반적으로 어떻게 작용합니까?

신종 코로나 바이러스 질병을 표적으로 삼은 모든 백신은 몇 가지 유사점을 공유합니다. 이 모든 것은 사람들이 COVID-19 증상을 유발하는 바이러스에 대한 면역력을 개발하도록 돕기 위해 만들어졌습니다. 이렇게하면 향후 바이러스에 노출 될 경우 질병에 걸릴 확률이 크게 줄어 듭니다.

면역 시스템 활성화

효과적인 백신을 설계하기 위해 연구자들은 신체 면역 체계의 자연적인 힘을 활용합니다. 면역 체계는 체내의 감염성 유기체 (예 : 바이러스)를 식별하고 제거하기 위해 작동하는 복잡한 세포 및 시스템 배열입니다.

여러 가지 복잡한 방식으로이를 수행하지만 T 세포와 B 세포라고하는 특정 면역 세포가 중요한 역할을합니다. T 세포는 바이러스의 특정 단백질을 식별하고 결합하여 궁극적으로 바이러스를 죽입니다. B 세포는 바이러스를 중화시키고 바이러스가 파괴되도록 돕는 작은 단백질 인 항체를 만드는 데 중요한 역할을합니다.

신체에 새로운 유형의 감염이 발생하면 이러한 세포가 표적을 식별하는 방법을 배우는 데 시간이 걸립니다. 그것이 처음 아플 때 나아지는 데 시간이 걸리는 이유 중 하나입니다.

T 세포와 B 세포는 모두 장기 보호 면역에서 중요한 역할을합니다. 감염 후 특정 장수 T 세포와 B 세포는 바이러스의 특정 단백질을 즉시 인식하도록 준비됩니다.

이번에는 동일한 바이러스 성 단백질을 발견하면 제대로 작동합니다. 그들은 바이러스를 죽이고 병에 걸리기 전에 재감염을 차단합니다. 또는 어떤 경우에는 약간 아플 수 있지만 처음 감염되었을 때만 큼 아프지는 않습니다.

백신에 의한 장기 면역 활성화

COVID-19를 예방하기 위해 고안된 백신과 같은 백신은 먼저 적극적인 감염을 겪지 않고도 신체가 장기적인 보호 면역을 개발하도록 도와줍니다. 백신은 바이러스를 인식하고 표적화 할 수있는 특수 T 세포와 B 세포 (이 경우 COVID-19를 유발하는 바이러스)를 개발하는 데 도움이되는 무언가에 면역 체계를 노출시킵니다.

이렇게하면 향후 바이러스에 노출 될 경우 이러한 세포가 즉시 바이러스를 표적으로 삼을 것입니다. 이로 인해 COVID-19의 심각한 증상이 나타날 가능성이 훨씬 적고 증상이 전혀 나타나지 않을 수 있습니다. 이 COVID-19 백신은 이러한 보호 면역을 유지하기 위해 면역 체계와 상호 작용하는 방식이 다릅니다.

COVID-19 용으로 개발중인 백신은 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

• 고전 백신 : 여기에는 생 (약화 된) 바이러스 백신, 비활성화 된 바이러스 백신 및 단백질 기반 서브 유닛 백신이 포함됩니다.
• 차세대 백신 플랫폼 : 여기에는 핵산 기반 백신 (예 : mRNA 기반 백신) 및 바이러스 벡터 백신이 포함됩니다.

현재 시장에 나와있는 인간을위한 거의 모든 백신을 만들기 위해 고전적인 백신 방법이 사용되었습니다. 2020 년 12 월 현재 미국에서 3 상 시험을 시작한 5 개의 COVID-19 백신 중 하나를 제외한 모든 백신은 이러한 새로운 방법을 기반으로합니다.

생 (약화 된) 바이러스 백신

이 백신은 고전적인 유형입니다.

제작 방법

생 바이러스 백신은 면역 반응을 유발하기 위해 아직 활성 상태이고 살아있는 바이러스를 사용합니다. 그러나 바이러스가 변형되고 심하게 약화되어 증상이 거의 발생하지 않습니다. 많은 사람들이 잘 알고있는 약화 된 살아있는 바이러스 백신의 예로는 어린 시절에 접종 한 홍역, 볼거리, 풍진 백신 (MMR)이 있습니다.

장점과 단점

아직 살아있는 바이러스가 있기 때문에 이러한 유형의 백신은보다 광범위한 안전성 테스트가 필요하며 다른 방법으로 만든 백신에 비해 심각한 부작용을 일으킬 가능성이 더 높습니다.

이러한 백신은 특정 약물을 복용하거나 특정 질병이있어 면역 체계가 손상된 사람들에게는 안전하지 않을 수 있습니다.

그러나 생 바이러스 백신의 한 가지 장점은 장기간 지속되는 매우 강력한 면역 반응을 유발하는 경향이 있다는 것입니다. 다른 유형의 백신보다 생 바이러스 백신을 사용하여 원샷 백신을 설계하는 것이 더 쉽습니다.

이 백신은 또한 면역 반응을 향상시키는 보조제 인 추가 보조제의 사용을 요구할 가능성이 적습니다 (하지만 부작용의 위험도있을 수 있음).

비활성화 된 바이러스 백신

이것들은 또한 고전적인 백신입니다.

제작 방법

불 활성화 백신은 최초의 일반 백신 중 하나였습니다. 바이러스 (또는 박테리아와 같은 다른 유형의 병원체)를 죽여서 만들어집니다. 그런 다음 죽은 자,비활성화 됨바이러스가 몸에 주입됩니다.

바이러스는 죽었 기 때문에 면역 체계에 근본적인 문제가있는 사람이더라도 실제로 감염 될 수 없습니다. 그러나 면역 체계는 여전히 활성화되어 장래에 노출 될 경우 보호하는 데 도움이되는 장기적인 면역 학적 기억을 유발합니다. 미국에서 비활성화 된 백신의 예는 소아마비 바이러스에 사용되는 백신입니다.

장점과 단점

비활성화 된 바이러스를 사용하는 백신은 일반적으로 여러 번 투여해야합니다. 그들은 또한 생백신만큼 강한 반응을 일으키지 않을 수 있으며 시간이 지남에 따라 반복적 인 추가 접종이 필요할 수 있습니다. 또한 살아있는 바이러스 백신보다 더 안전하고 안정적입니다.

그러나 비활성화 된 바이러스 백신과 약화 된 바이러스 백신을 모두 사용하려면 특수한 안전 프로토콜이 필요합니다. 그러나 둘 다 제품 개발 및 제조를위한 잘 확립 된 경로를 가지고 있습니다.

개발중인 COVID-19 백신

미국에서 임상 시험중인 백신은 생 바이러스 또는 비활성화 바이러스 접근법을 사용하지 않습니다. 그러나 불 활성화 바이러스 백신 접근법을 개발하고있는 해외 (중국, 인도) 3 상 시험이 여러 차례 진행되고 있으며, 생백신 방법을 활용 한 백신이 최소 1 개 이상 개발되고 있습니다.

단백질 기반 서브 유닛 백신

이 범주에 몇 가지 새로운 혁신이 있었지만 이들은 또한 고전적인 유형의 백신입니다.

제작 방법

비활성화되거나 약화 된 바이러스를 사용하는 대신 이러한 백신은부품면역 반응을 유도하는 병원체의.

과학자들은 면역 체계를 가장 잘 작동시킬 바이러스의 작은 부분을 신중하게 선택합니다. COVID-19의 경우 이것은 단백질 또는 단백질 그룹을 의미합니다. 서브 유닛 백신에는 여러 종류가 있지만 모두 동일한 원리를 사용합니다.

때로는 면역 체계에 좋은 유발 인자로 생각되는 특정 단백질이 살아있는 바이러스에서 정제됩니다. 다른 경우에는 과학자들이 단백질 자체 (바이러스 단백질과 거의 동일한 단백질)를 합성합니다.

이 실험실에서 합성 한 단백질을 "재조합"단백질이라고합니다. 예를 들어, B 형 간염 백신은 이러한 유형의 특정 단백질 서브 유닛 백신으로 만들어집니다.

바이러스 유사 입자 (VLP)를 기반으로 한 것과 같은 다른 특정 유형의 단백질 서브 유닛 백신에 대해서도들을 수 있습니다. 여기에는 바이러스의 여러 구조 단백질이 포함되지만 바이러스의 유전 물질은 없습니다. 이러한 유형의 백신의 예는 인유두종 바이러스 (HPV)를 예방하는 데 사용되는 백신입니다.

COVID-19의 경우 거의 모든 백신이 스파이크 단백질이라는 특정 바이러스 단백질을 표적으로 삼아 강력한 면역 반응을 일으키는 것으로 보이는 단백질입니다. 바이러스 자체를 봅니다.

이 백신은 바이러스가 복제하는 데 필요한 전체 바이러스 기계가 아니라 바이러스 단백질 또는 단백질 그룹 만 포함하기 때문에 활성 감염을 일으킬 수 없습니다.

다양한 버전의 독감 백신은 사용 가능한 다양한 유형의 고전 백신의 좋은 예를 제공합니다. 라이브 바이러스와 비활성화 된 바이러스로 만든 버전을 사용할 수 있습니다. 또한 백신의 단백질 서브 유닛 버전은 정제 된 단백질로 만든 것과 재조합 단백질로 만든 것 모두 사용할 수 있습니다.

이 모든 독감 백신은 효과, 안전성, 투여 경로 및 제조 요건 측면에서 약간 다른 특성을 가지고 있습니다.

장점과 단점

단백질 서브 유닛 백신의 장점 중 하나는 전체 바이러스를 사용하는 백신보다 부작용이 적은 경향이 있다는 것입니다 (약화되거나 비활성화 된 바이러스 백신에서와 같이).

예를 들어, 1940 년대에 백일해에 대해 만들어진 최초의 백신은 불 활성화 된 박테리아를 사용했습니다. 나중에 백일해 백신은 하위 단위 접근법을 사용했으며 심각한 부작용을 일으킬 가능성이 훨씬 적었습니다.

단백질 서브 유닛 백신의 또 다른 장점은 새로운 백신 기술보다 오래되었다는 것입니다. 이것은 그들의 안전이 전반적으로 더 잘 확립되었음을 의미합니다.

그러나 단백질 서브 유닛 백신은 면역 반응을 높이기 위해 보조제의 사용이 필요하며, 이는 자체적으로 잠재적 인 부작용을 가질 수 있습니다. 또한 새로운 기술을 사용하는 백신보다 개발 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다.

COVID-19를 위해 개발중인 백신

Novavax COVID-19 백신은 2020 년 12 월 미국에서 임상 3 상을 시작한 서브 유닛 백신 (재조합 단백질로 만든)의 일종입니다. 다른 사람들은 2021 년에 3 상 시험에 들어갈 수 있습니다.

핵산 기반 백신

최신 백신 기술은 DNA와 mRNA와 같은 핵산을 중심으로 구축됩니다. DNA는 부모로부터 물려받은 유전 물질이며, mRNA는 세포가 단백질을 만드는 데 사용하는 유전 물질의 일종입니다.

제작 방법

이 백신은 실험실에서 합성 된 mRNA 또는 DNA의 작은 부분을 활용하여 궁극적으로 면역 반응을 유발합니다.이 유전 물질에는 필요한 특정 바이러스 단백질 (이 경우 COVID-19 스파이크 단백질)에 대한 코드가 포함되어 있습니다.

유전 물질은 (백신의 일부인 특정 운반체 분자를 사용하여) 체내 세포 내부로 들어갑니다. 그런 다음 사람의 세포는이 유전 정보를 사용하여 실제 단백질을 생성합니다.

이 접근 방식은 실제보다 훨씬 무섭게 들립니다. 자신의 세포는 일반적으로 바이러스에 의해 생성되는 일종의 단백질을 생산하는 데 사용됩니다. 그러나 바이러스가 작동하려면 그 이상이 필요합니다. 감염되거나 병에 걸릴 가능성이 없습니다.

일부 세포는 소량의 COVID-19 스파이크 단백질을 생성합니다 (신체가 매일 필요로하는 다른 많은 단백질 외에도). 그러면 면역 체계가 활성화되어 보호 면역 반응이 시작됩니다.

장점과 단점

DNA 및 mRNA 백신은 제조업체가 취급하기에 매우 안전한 매우 안정적인 백신을 만들 수 있습니다. 그들은 또한 강력하고 오래 지속되는 면역 반응을 제공하는 매우 안전한 백신을 만들 수있는 좋은 잠재력을 가지고 있습니다.

DNA 백신에 비해 mRNA 백신은 훨씬 더 높은 안전성 프로필을 가질 수 있습니다. DNA 백신을 사용하면 DNA의 일부가 자신의 DNA에 삽입 될 수 있다는 이론적 가능성이 있습니다. 이것은 일반적으로 문제가되지 않지만 어떤 경우에는 암이나 기타 건강 문제로 이어질 수있는 돌연변이의 이론적 위험이 있습니다. 그러나 mRNA 기반 백신은 이론적 위험을 초래하지 않습니다.

제조 측면에서 이러한 기술은 더 새로운 기술이기 때문에 일부 지역에서는 이러한 백신을 생산할 능력이 없을 수 있습니다. 그러나 사용 가능한 곳에서 이러한 기술은 이전 방법보다 훨씬 더 빠른 백신 생산 능력을 가지고 있습니다.

과학자들이 과거보다 훨씬 더 빨리 성공적인 COVID-19 백신을 생산할 수 있기를 희망했던 것은 부분적으로 이러한 기술의 가용성 때문입니다.

COVID-19를 위해 개발중인 백신

연구원들은 수년 동안 DNA 및 mRNA 기반 백신에 관심을 가져 왔습니다. 지난 몇 년 동안 연구자들은 HIV, 광견병, 지카, 인플루엔자와 같은 전염병에 대한 다양한 mRNA 기반 백신을 연구 해 왔습니다.

그러나 이러한 다른 백신은 개발 단계에 이르지 않아 FDA의 인체 사용에 대한 공식 승인을 얻지 못했습니다. DNA 기반 백신도 마찬가지지만, 이들 중 일부는 수의학 용도로 승인되었습니다.

화이자 및 Moderna COVID-19 백신은 모두 mRNA 기반 백신입니다. 다른 여러 DNA 및 mRNA 기반 백신은 현재 전 세계적으로 임상 시험을 진행 중입니다.

바이러스 벡터 백신

바이러스 벡터 백신은 mRNA 또는 DNA를 기반으로 한 이러한 백신과 많은 유사성을 가지고 있습니다. 그들은 바이러스 유전 물질을 사람의 세포로 가져 오는 다른 방식을 사용합니다.

바이러스 벡터 백신은다른감염되지 않도록 유전자 변형 된 바이러스입니다. 바이러스는 특히 세포 안으로 들어가는 데 능숙합니다.

의 도움으로비활성화 됨바이러스 (예 : 아데노 바이러스) COVID-19 스파이크 단백질을 암호화하는 특정 유전 물질이 세포로 유입됩니다. 다른 유형의 mRNA 및 DNA 백신과 마찬가지로 세포 자체가 면역 반응을 유발하는 단백질을 생성합니다.

기술적 인 관점에서 이러한 백신은 체내에서 자신을 계속 복제 할 수있는 바이러스 벡터 (바이러스 벡터 복제)와 불가능한 바이러스 (비 복제 바이러스 벡터)로 분리 할 수 ​​있습니다. 그러나 원칙은 두 경우 모두 동일합니다.

다른 유형의 핵산 기반 백신과 마찬가지로 이러한 백신을 접종해도 COVID-19 자체에 걸릴 수는 없습니다. 유전자 코드에는 COVID-19 단백질 하나를 만드는 정보 만 포함되어 있습니다. 하나는 면역 체계를 자극하지만 질병을 유발하지는 않습니다.

장점과 단점

연구자들은 mRNA에 기반한 새로운 접근법에 비해 바이러스 벡터 백신에 대한 경험이 조금 더 많습니다. 예를 들어,이 방법은 에볼라 백신에 안전하게 사용되었으며, HIV와 같은 다른 바이러스에 대한 백신 연구를 진행하고 있습니다. 그러나 현재 미국에서 인간을위한 어떤 응용 프로그램에 대해서도 라이선스가 부여되지 않았습니다.

이 방법의 한 가지 장점은 다른 새로운 백신 기술과 달리 예방 접종을위한 단일 주사 방법을 만드는 것이 더 쉬울 수 있다는 것입니다. 다른 최신 백신 기술에 비해 전 세계 여러 시설에서 대량 생산에 적응하는 것이 더 쉬울 수도 있습니다.

COVID-19를 위해 개발중인 백신

AstraZeneca 백신은 복제되지 않는 바이러스 벡터를 기반으로합니다. Johnson & Johnson의 제약 회사 인 Janssen은 또한 복제되지 않는 바이러스 벡터를 기반으로 COVID-19 백신을 개발했으며 회사는 FDA의 응급 사용 승인을 신청했습니다. (현재 미국에서 원샷 방식 인 3 상 시험을 진행중인 유일한 제품입니다.)

다른 COVID-19 백신이 필요합니까?

궁극적으로 안전하고 효과적인 여러 백신을 사용할 수 있기를 바랍니다. 그 이유 중 하나는 단일 제조업체가 전 세계 인구를 위해 충분한 백신을 신속하게 출시하는 것이 불가능하기 때문입니다. 여러 가지 안전하고 효과적인 백신이 생산된다면 광범위한 예방 접종을 수행하는 것이 훨씬 쉬울 것입니다.

또한 이러한 모든 백신이 똑같은 특성을 가지고있는 것은 아닙니다.

일부는 급속 냉동과 같은 특정 저장 조건이 필요합니다. 일부는 전 세계 모든 지역에서 사용할 수없는 매우 첨단 시설에서 생산해야하지만 다른 일부는 더 쉽게 재현 할 수있는 오래된 기술을 사용합니다. 그리고 일부는 다른 것보다 비쌉니다.

일부 백신은 다른 백신에 비해 오래 지속되는 면역력을 제공하는 것으로 밝혀졌지만 현재로서는 명확하지 않습니다. 일부는 노인이나 특정 질병을 가진 사람들과 같은 특정 인구 집단에게 더 나은 것으로 판명 될 수 있습니다. 예를 들어, 면역 체계에 문제가있는 사람에게는 생 바이러스 백신을 권장하지 않을 것입니다.

그러나 현재로서는 이러한 백신의 효과 (그리고 최소한의 안전 문제)를 적절하게 비교할 수있는 데이터가 충분하지 않습니다. 그것은 시간이 지나면 더 명확해질 것입니다.

백신이 제공됨에 따라 가능한 한 많은 사람들이 예방 접종을받는 것이 중요 할 것입니다. 그러한 노력을 통해서만 우리는 정말로 전염병을 끝낼 수 있습니다.