Hitting the Books: How Moderna dialed-in its vaccine to fight COVID’s variants

Der nationale Nachrichtenzyklus hat sich möglicherweise weitgehend von der Berichterstattung über die COVID-19-Pandemie entfernt – obwohl zum jetzigen Zeitpunkt die Infektionen zunehmen und täglich mehr als 300 Todesfälle durch die Krankheit gezählt werden. Aber das schmälert sicherlich nicht die beispiellosen internationalen Reaktionsanstrengungen und die rasante Entwicklung wirksamer Impfstoffe.

Im The Messenger: Moderna, der Impfstoff und das Geschäftsspiel, das die Welt veränderte, Veteran Wallstreet Journal Reporter Peter Loftus führt die Leser durch die erschütternden Tage des Jahres 2020, als das Virus auf der ganzen Welt wütete und das Biotech-Startup Moderna sich beeilte, einen Impfstoff zu entwickeln, um den viralen Amoklauf zu stoppen. Der folgende Auszug findet Anfang 2021 statt, während das Unternehmen daran arbeitet, seine Behandlungen anzupassen, um die Ausbreitung der rasch wachsenden Delta-Variante zu verlangsamen.

Messenger-Abdeckung

Harvard Business Review Press

Nachdruck mit freundlicher Genehmigung von Harvard Business Review Press. Auszug aus The Messenger: Moderna, der Impfstoff und das Geschäftsspiel, das die Welt veränderte von Peter Loftus. Copyright 2022 Peter Loftus. Alle Rechte vorbehalten.


Delta

Viren aller Art ändern sich häufig. Sie mutieren, wenn sie von Person zu Person springen. Beim Coronavirus war es nicht anders. Während der gesamten Pandemie verfolgten Gesundheitsbeamte Varianten des SARS-CoV-2-Virus, die erstmals in Wuhan, China, gefunden wurden, als diese Varianten auftauchten. Keiner schien ein großes Problem zu sein, bis einer im Dezember 2020 im Vereinigten Königreich gemeldet wurde, gerade als der Impfstoff von Moderna kurz vor der Zulassung stand. Diese britische Variante schien bis zu 70 Prozent besser übertragbar zu sein. Es erhielt den Namen Alpha-Variante.

Alpha bekräftigte die Möglichkeit, dass das Virus so weit mutieren könnte, dass es gegen Impfstoffe und Behandlungen resistent wird, die auf den früheren, vorherrschenden Stamm abzielen. Oder es könnte verpuffen. Aber Varianten würden immer wieder kommen. Kurz nach Alpha identifizierten Forscher eine weitere Variante, die in Südafrika zirkuliert. Beta.

Ende Dezember – nur wenige Tage nachdem die Vereinigten Staaten ihren Impfstoff zugelassen hatten – gab Moderna eine Erklärung ab, dass sie zuversichtlich sei, dass der Impfstoff die erforderliche Immunantwort gegen Varianten wirksam hervorrufen würde. Der ursprüngliche Impfstoff zielte auf die gesamte Länge des Spike-Proteins des Coronavirus ab, und die neuen Varianten schienen Mutationen im Spike-Protein aufzuweisen, die weniger als 1 Prozent Unterschied zum Original ausmachten.

„Nach dem, was wir bisher gesehen haben, ändern die beschriebenen Varianten also nicht die Fähigkeit, durch Impfung hervorgerufene Antikörper zu neutralisieren, um das Virus zu neutralisieren“, sagte Tal Zaks während eines virtuellen Auftritts auf der überaus wichtigen JP Morgan Healthcare Conference in Januar 2021. „Meine Definition, wann man sich Sorgen machen muss, ist entweder, wenn wir echte klinische Daten sehen, die darauf hindeuten, dass Menschen, die entweder krank waren oder geimpft wurden, sich jetzt mit den neuen Varianten in erheblichem Umfang infizieren.“

Selbst wenn sich der Impfstoff gegen eine neue Variante als weniger wirksam erweisen sollte, könnte Moderna seine mRNA-Technologie nutzen, um das Design seines Covid-19-Impfstoffs schnell zu optimieren, um eine Variante des Virus besser anzugreifen, sagte Zaks. Schließlich hatten das Unternehmen und seine Bundesgesundheitspartner bereits im Jahr zuvor gezeigt, wie schnell sie einen neuen Impfstoff entwickeln, herstellen und testen können.

Dennoch musste Moderna eine Reihe von Tests durchführen, um festzustellen, ob sein ursprünglicher Impfstoff das gleiche hohe Maß an Schutz gegen Varianten bot, wie er in der großen klinischen Phase-3-Studie gezeigt hatte.

Moderna arbeitete erneut mit Forschern von NIAID zusammen, darunter Barney Graham und Kizzmekia Corbett. Sie analysierten Blutproben von acht Personen, die Anfang 2020 in der Phase-1-Studie mit Modernas Impfung geimpft worden waren. Sie mischten diese Blutproben im Wesentlichen mit den Coronavirus-Varianten, die so konstruiert waren, dass sie die Mutationen der Varianten kopierten, sich aber nicht replizieren konnten stellen eine Gefahr für Laborforscher dar. Die Forscher analysierten dann, ob die in den menschlichen Blutproben vorhandenen impfstoffinduzierten Antikörper die Virusvarianten wirksam neutralisieren könnten.

Die Ergebnisse waren gemischt. Sie schlugen vor, dass der Impfstoff sowohl gegen die britische Alpha-Variante als auch gegen den ursprünglichen Stamm des Coronavirus wirkt. Das war eine gute Nachricht. Selbst wenn sich die britische Variante leichter verbreiten würde als das ursprüngliche Virus, könnte der Impfstoff von Moderna seine Wirkung wahrscheinlich dämpfen.

Aber die zuerst in Südafrika identifizierte Beta-Variante schien ein Problem darzustellen. Die durch den Impfstoff induzierten Antikörper hatten in den Labortests eine signifikant verringerte Neutralisationswirkung auf diesen Stamm. „Oh Scheiße“, sagte Bancel, als Stephen Hoge ihm die Daten zeigte. Es wäre nicht das letzte Mal. Die Führungskräfte von Moderna sahen die Daten an einem Freitag Ende Januar 2021 und verbrachten das Wochenende damit, darüber zu diskutieren. Sie hofften, dass ein modifizierter, auf Varianten ausgerichteter Impfstoff nicht benötigt würde und dass der ursprüngliche Impfstoff von Moderna ausreichen würde, selbst wenn er eine verringerte neutralisierende Wirkung hätte. Aber Moderna wollte nicht auf dem falschen Fuß erwischt werden, wenn ein variantenspezifischer Booster benötigt wurde.

Sie entschieden, dass es am nächsten Montag Zeit war, Maßnahmen zu ergreifen. Sie würden eine neue Version des Impfstoffs entwickeln, die besser zu den Mutationen passt, die in dem in Südafrika zirkulierenden Stamm beobachtet wurden, und die möglicherweise als Auffrischungsimpfung verabreicht werden könnte, um Menschen, die den ursprünglichen Impfstoff erhalten hatten, besser zu schützen.

„Es unterstreicht wirklich die Tatsache, dass wir weiterhin wachsam bleiben müssen“, sagte Stephen Hoge, President von Moderna. „Dieser Virus entwickelt sich weiter, er verändert seine Streifen. Und wir müssen die neuen Varianten weiter testen und sicherstellen, dass der Impfstoff gegen sie wirkt.“

Moderna wiederholte die Schritte, die es ein Jahr zuvor unternommen hatte: Es entwickelte schnell eine neue Impfstoffvariante und stellte eine erste Charge für Tests am Menschen her und schickte sie Ende Februar an NIAID, auf den Tag genau ein Jahr, nachdem die ursprüngliche Charge des ursprünglichen Impfstoffs versandt worden war . Die neue Charge hieß mRNA-1273.351, wobei die „351“ angehängt wurde, weil die Forscher die in Südafrika beobachtete Variante ursprünglich „B.1.351“ nannten.

„Moderna wird die Varianten weiter verfolgen, bis die Pandemie unter Kontrolle ist“, sagte Bancel an diesem Tag.

Moderna entwickelte auch andere Pläne zum Testen. Es würde eine dritte Dosis seines ursprünglichen Impfstoffs versuchen, die einige Monate nach der zweiten Dosis verabreicht wird, um zu sehen, ob diese Auffrischungsimpfung gegen Varianten schützen würde. Es würde auch einen kombinierten Impfstoff entwickeln, der sowohl auf den ursprünglichen Stamm als auch auf den Beta-Stamm abzielt.

Wieder einmal meldeten sich Freiwillige, um diese verschiedenen Ansätze zu testen. Neal Browning, der Microsoft-Ingenieur, der die zweite Person war, die den Impfstoff von Moderna erhielt, tauchte erneut auf, um sich freiwillig zu melden. Im vergangenen Jahr hatte er in einer kleinen Zeremonie im Freien geheiratet, um das Covid-Risiko zu minimieren. Nun erhielt er eine dritte Dosis des Moderna-Impfstoffs. Er verspürte Druckempfindlichkeit an der Injektionsstelle und leichtes Fieber und Schüttelfrost, aber die Symptome verschwanden nach mehreren Stunden. Er besuchte weiterhin das Forschungszentrum, um Blutproben abzugeben, die auf Immunantworten analysiert werden sollten.

Anfang Mai hatte Moderna einige Antworten. Etwa sechs bis acht Monate, nachdem sie mit zwei Dosen des ursprünglichen Impfstoffs geimpft worden waren, gab es Auffrischungsimpfungen – entweder den Originalimpfstoff oder die Beta-Variante – einen Impfstoff, der auf den Impfstoff abzielt. Das Unternehmen stellte in der neuen Analyse fest, dass beide Arten von Auffrischungsimpfungen die neutralisierenden Antikörper gegen die Beta-Variante erhöhten. Und sie erhöhten die Antikörper gegen eine verwandte Variante, die in Brasilien nachgewiesen worden war. Aber die neuere Version des Impfstoffs, die auf Beta abzielte, induzierte eine stärkere Immunantwort gegen die Beta-Variante als die Auffrischimpfung des ursprünglichen Impfstoffs von Moderna.

Damals plante Moderna, die verschiedenen Booster-Ansätze weiter zu testen, um möglicherweise die Genehmigung der Regierung zum Verkauf des Booster-Shots zu erhalten, der speziell auf die Beta-Variante abzielte. Aber es schien nicht besonders dringend zu sein. Die bestehende Massenimpfkampagne machte damals gute Fortschritte.

Dann, als das Virus in den Vereinigten Staaten auf dem Rückzug war, entdeckten Wissenschaftler eine neue Variante, die in Indien einen alarmierenden Anstieg auslöste. Diese Variante war bereits in andere Länder übergesprungen, darunter auch in die Vereinigten Staaten. Ursprünglich hatte es den Codenamen B.1.617.2. Es war noch ansteckender als die Alpha-Variante und es gab Befürchtungen, dass es Impfstoffen entgehen könnte. Dies war die Delta-Variante.

Im vergangenen Winter stand der Hoffnung, die Impfstoffe boten, die tödlichste Viruswelle in den Vereinigten Staaten gegenüber. Auch im Frühsommer 2021 brachte die Aufhebung der Maskenpflicht und die Wiedereröffnung des öffentlichen Lebens große Hoffnung und Erleichterung. Und wieder würde dies mit Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens konfrontiert werden, die wegen der Delta-Variante Alarm schlagen. Es könnte der dominierende Stamm des Virus in den Vereinigten Staaten werden, sagten sie. Der beste Weg, um seine Ausbreitung zu stoppen, bestand laut Beamten darin, mehr Menschen mit einem der drei verfügbaren Impfstoffe impfen zu lassen.

Bis Mitte Juni waren etwa 55 Prozent der erwachsenen US-Bevölkerung vollständig geimpft, was gut war, aber dennoch viele Menschen der neuen Delta-Variante aussetzte, die sich viel leichter ausbreitete als frühere Stämme. Und es gab eindeutige geografische Schwachstellen. Der Nordosten der Vereinigten Staaten hatte höhere Impfraten als der nationale Durchschnitt, insbesondere in einigen Bundesstaaten Neuenglands wie Vermont mit einer Impfrate von 62 Prozent. Aber im Süden waren die Zahlen viel niedriger in Staaten wie Alabama, wo nur 30 Prozent vollständig geimpft waren.

Der hohe Anteil ungeimpfter Menschen dort würde Delta als Nährboden dienen. Und je mehr sich die Variante verbreitet, desto mehr könnte sie in weitere Varianten mutieren.

Ende Juli waren die Auswirkungen einer unglückseligen Kombination – hartnäckig niedrige Impfraten in einigen Regionen, die Reduzierung von Maskierung und Distanzierung und ein sich schnell ausbreitender Delta-Stamm – deutlicher. Infektionen, Krankenhauseinweisungen und Todesfälle stiegen wieder an, insbesondere in offenen Bundesstaaten wie Florida, das eine der höchsten Raten von Covid-19-Krankenhauseinweisungen aufwies, und in Staaten mit niedriger Impfrate.

Ärzte und Krankenschwestern, die dachten, das Schlimmste der Pandemie hinter sich gelassen zu haben, bemühten sich erneut, schwerkranke Covid-19-Patienten auf Intensivstationen zu behandeln. Bis Ende August verzeichneten die Vereinigten Staaten im Durchschnitt etwa fünfzehnhundert Covid-19-Todesfälle pro Tag, gegenüber weniger als zweihundert Anfang Juli. Fast alle Patienten, die auf der Intensivstation landeten, waren ungeimpft.

Einige geimpfte Personen begannen auch, positiv auf Covid-19 zu testen – allgemein als „Durchbruchsfälle“ bezeichnet – und einige wenige entwickelten sich zu schweren Fällen. Schließlich waren die Impfstoffe auch in den klinischen Studien nicht zu 100 Prozent wirksam. Ein kleiner Prozentsatz der geimpften Personen in den Studien erkrankte an Covid. Es wurde jedoch deutlich, dass die Impfstoffe die Übertragung des Virus nicht vollständig blockierten oder asymptomatische Infektionen stoppten, wie ursprünglich erhofft.

Geimpfte waren besser geschützt als Ungeimpfte, selbst als Delta übernahm. In Bundesstaaten wie Massachusetts hatten bis Herbst 2021 weniger als 1 Prozent der vollständig geimpften Personen des Bundesstaates positiv auf Covid-19 getestet. Andere Analysen zeigten, dass Personen, die nicht vollständig geimpft waren, ein fast fünfmal höheres Infektionsrisiko hatten. zehn Mal häufiger ins Krankenhaus eingeliefert werden und elf Mal häufiger an Covid sterben als vollständig geimpfte Menschen.

Aber Delta erinnerte die Leute daran oder machte sie zum ersten Mal verständlich, dass die Impfstoffe nicht kugelsicher waren. Neue Maskenpflichten für den Innenbereich wurden auferlegt, auch an Schulen, wo die Pädagogen nur wenige Wochen zuvor auf die erste normale Schulanfangssaison seit zwei Jahren gewartet hatten. Für Kinder unter zwölf Jahren war noch kein Impfstoff zugelassen (sowohl Moderna als auch Pfizer untersuchten diese Population), was Bedenken aufkommen ließ, dass Delta sich schnell unter ihnen ausbreiten würde, wenn sie sich in Klassenzimmern versammelten.

Am Ende des Sommers fragten sich die Menschen, ob die Pandemie jemals enden würde. Einige begannen, über das Coronavirus als endemisch und nicht als Pandemie zu sprechen.

Und ein großer Teil Amerikas sagte immer noch „Nein, danke“ zum Impfstoff.

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Russell Falcon

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