ワクチン：製造と承認

Martina Feichterは、インスブルックの選択科目の薬局で生物学を学び、薬用植物の世界にも没頭しました。そこから、今日まで彼女を魅了している他の医学的トピックまでそう遠くはありませんでした。彼女はハンブルクのアクセルシュプリンガーアカデミーでジャーナリストとして訓練を受け、2007年からhouseofgoldhealthproductsで働いています。最初は編集者として、2012年からはフリーランスのライターとして働いています。

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ワクチンは、あなた自身と他の人の保護のために使用されます。ワクチンは、あなたが自分自身を病気にしたり、他の人に感染したりするのを防ぐことができます。ワクチンの種類、製造方法、有効性と安全性を証明する方法については、こちらをご覧ください。

ワクチンとは何ですか？

ワクチンは、体を特定の病原体に対して免疫にすることになっている薬です。だからあなたは感染から身を守ることができます、それが人が予防接種について話す理由です。

専門家は、さまざまな基準に従ってワクチンを分類します。含まれている病原体の繁殖能力または生存能力に応じて、生ワクチンと不活化ワクチンが区別されます。これについての詳細は、「生ワクチンと不活化ワクチン」の記事で読むことができます。

組換えワクチンには、遺伝子操作された、特に典型的な病原体の成分（サブユニット抗原）が含まれています。いわゆるベクターウイルス（生きているが、病気の原因となるウイルスではない）がこの典型的な抗原を表面に持っている場合、一部の専門家は組換え生ワクチンについて話します。

遺伝子ベースのワクチンは、病原体の抗原の遺伝的青写真を体内に導入するだけです。これらの指示を使用して、体は次に外来抗原自体を生成する必要があり、それが最終的に免疫応答を引き起こします。これらのタイプのワクチンには、DNAおよびmRNAワクチン、ならびにベクターワクチンが含まれます。彼らは最初にCovid-19（コロナウイルスワクチン接種）に対して承認されました。

ワクチンはどのように作られていますか？

通常、関連する病原体はワクチンの生産のために大規模に増殖します。次に、これらは全体的または部分的にワクチンに加工されます。遺伝子工学またはそれらの青写真を使用して生成された病原体の抗原を含むいくつかのワクチンもあります。

開発の方法

ワクチンの開発は通常、いくつかのステップで行われます。

それぞれの病原体の分析と免疫応答を誘発する適切な抗原の同定
ワクチンの「設計」の調査と定義（死んだワクチンまたは生きたワクチン？病原体全体またはそれらの成分？遺伝子工学の使用？）
実験室での広範な試験、例えば動物、そして次に人間。医薬品承認前と同様に、これらは3つのフェーズで行われます。科学者たちは、ますます多くのボランティアの投与量、忍容性、免疫応答をテストしています。
予防接種機関での承認手続き

ワクチン接種は常に安定した免疫応答を引き起こすはずであり、それは理想的には実際の感染よりも優れた、より長く続く免疫保護を生み出します。しかし、これは、最終的には善よりも害を及ぼすような過度の防御反応を引き起こしてはなりません。ワクチン開発では、ワクチンの耐性も重要です。

ワクチンを作る

ワクチン自体は次の方法で製造されます。

ワクチンが作用する病原体の培養、または目的の抗原または適切な抗原の青写真の遺伝子工学
抗原、例えば細胞培養からのウイルスまたは酵母細胞からの抗原の「採取」、または遺伝的青写真とその後の処理
他の成分の補給、例えばワクチン効果（アジュバント）を強化するため、および混合ワクチンにおける成分の併合
瓶詰めと包装

病原体の培養

細菌感染症（髄膜炎菌、腸チフス菌など）に対するワクチンの製造に必要な病原体は、栄養培地で直接増殖させることができます。これらの培地は、病原体が生き残り、増殖するために必要なすべてのものを提供します。その後、いくつかのステップでワクチンに加工されます。

ウイルスは生細胞でしか増殖できないため、ウイルス感染症（インフルエンザ、はしか、おたふく風邪、風疹など）に対するワクチンの製造はより複雑です。したがって、ワクチンの製造に必要な大量の病原体を培養するには、生きた宿主細胞が必要です。

鶏卵

鶏卵は伝統的にウイルスの培養に使用されます。一部のウイルス（「種子ウイルス」）は受精卵に注入され、インキュベーターで培養されます。この間、病原体は内部で増殖します。数日後、それらは複雑なプロセスで分離され、ワクチンに加工されます。

使用されている鶏卵は、消費に適した通常の卵ではなく、食料品店で購入できます。代わりに、ウイルスワクチンを作るための卵は、管理された条件下で特別な農場で飼育されている鶏から来ています。それらは非常に高い品質基準を満たし、他の病原体が完全に含まれていない必要があります（「滅菌養鶏」）。

卵ベースのワクチンの製造は証明されていますが、時間もかかります。製造プロセスが完了するまでに6〜12か月かかる場合があります。さらに、ワクチンの製造には大量の特殊な卵が必要です。インフルエンザワクチンの場合のみですが、この方法でほぼ独占的に製造されています。これには、世界中で毎年約5億個の鶏卵が必要です。インフルエンザワクチンの単回投与には、1個または2個の卵子が必要です。

細胞培養

ワクチン製造用のウイルスは、動物細胞または組織培養からより迅速かつ効率的に入手できます。それらはサル、ハムスター、犬または人間の胎児から来ます。実験室で遺伝的に不死化されているため、ワクチンウイルスの培養に長期間使用できる細胞株もあります。

大規模な完全自動化生産のために、研究者は、細胞が生き残り、分裂するために必要なすべての物質が継続的に添加される液体培地に浮かぶ大きな容器（発酵槽またはバイオリアクター）で細胞株を培養する技術を開発しました。

従業員はプローブを使用して栄養素の供給を監視し、必要に応じて、細胞数の増加に合わせて調整します。特別なポンプが細胞老廃物と使用済み栄養溶液を継続的にろ過します。特定の細胞密度に達するとすぐに、ワクチンに必要なウイルスが追加されます。それらは細胞に感染し、それによりそれらは多数増殖することができます。

鶏卵の代わりに細胞培養でウイルスを増殖させることには、生産時間が短いことに加えて別の利点があります。対応するワクチンは鶏タンパク質を含まないことが保証されているため、鶏タンパク質にアレルギーのある人にも適しています。たとえば、細胞培養ベースのインフルエンザワクチンがあります。

遺伝子工学

病原体からワクチンを製造できるようにするために、病原体を常に増殖させる必要はありません。科学者が抗原の遺伝子設計図を解読すると、遺伝子工学的手法を使用して、これまたはその一部を実験室で再現できます。人工的に作成された青写真は、たとえば細菌や酵母細胞に密輸され、その後、外来抗原を生成します。このような「組換えワクチン」は、帯状疱疹（帯状疱疹）、B型肝炎、およびヒトパピローマウイルス（HPV）に対して利用できます。

または、研究者はそれを使用して、ワクチン接種後に人体の免疫系をオンにすることになっている目的の抗原の青写真を取得することができます。必要に応じて、これらの建設計画はさらに処理され（たとえば、取得された遺伝子DNAはメッセンジャーRNAに翻訳されます）、「パッケージ化」されます。これには小さな脂肪滴が使用されるか、DNA / RNAスニペットが無害なキャリアウイルス（ベクター）に送られます。遺伝的青写真は非常に敏感であり、すぐに分解されるため、この「パッケージング」は重要です。

入場とセキュリティ

新しいワクチンの承認は厳しく規制され、管理されています。製造業者は、新薬の安全性と有効性に関する多数の文書を所管官庁に提出する必要があります（以下を参照：ワクチン接種当局）。これらには主に次のものが含まれます。

製造プロセスおよび関連する品質保証および管理措置に関するワクチンの品質に関するデータ
動物に対するワクチンの前臨床試験に関するデータ
人間の臨床研究で見つかったワクチンの有効性と副作用に関するデータ

ワクチンやその他の医薬品の製造プロセスと環境の品質保証に関する正確なガイドラインがあります。この「適正製造基準」（GMP）には、すべての作業ステップの文書化と、研究所、デバイス、サプライヤー、および原材料の定期的なレビューが含まれています。

ライセンス機関は、提出されたすべての文書を確認および評価してから、新しいワクチンが承認されるかどうかを決定します。医薬品の承認手続きについて詳しくは、「医薬品の承認」をご覧ください。

承認後の監視

承認された後も、当局はワクチンに目を光らせています。ドイツでは、Paul Ehrlich Institute（PEI;以下を参照）がこれに責任を負っています。ワクチンの各バッチの品質、有効性、安全性を確認します。専門家が不満を言うことがない場合にのみ、バッチが市場にリリースされます。

さらに、医師は予防接種の予期せぬ副作用をPEIに報告する義務があります。ワクチン接種の非常にまれな副作用または長期的な影響が臨床承認研究で記録されなかった可能性があります。報告された副作用に基づいて、PEIは、必要に応じて、添付文書で製造業者に追加の警告を要求したり、個々のワクチンバッチの回収を命じたり、ワクチンの承認を完全に取り消すことができます。

予防接種当局

新しいワクチンは、医師がこれらの人々を投与する前に、多くのハードルを克服し、厳格な安全規制を満たさなければなりません。このため、100年以上前にドイツでワクチンの試験と承認を担当する管理当局が設立されました。フランクフルト・アム・マイン近郊のランゲンにあるPaul Ehrlich Institute（PEI）です。

アムステルダムに本拠を置く欧州医薬品庁（EMA）と緊密に連携しています。この国では、Robert KochInstituteのStandingVaccination Commission（STIKO）が、予防接種のリスクと利益の評価および予防接種の推奨事項を担当しています。

Paul Ehrlich Institute（PEI）

Paul Ehrlich Instituteは、連邦保健省に割り当てられています。それはすべてのワクチンと生物医学薬（例えば、治療用抗体、血液と組織の準備、遺伝子治療のための薬）を監督します。

次のタスクは、PEIの責任の範囲内にあります：

ワクチンの臨床試験の承認
新しいワクチンの承認申請の処理、およびフォローアップ申請と既存の承認への変更の要求
ワクチンバッチの州の試験と承認
医薬品の安全性の評価（医師から報告された副作用の収集と評価）
アレルギー学、細菌学、バイオテクノロジー、免疫学、血液学、輸血医学、獣医学、ウイルス学の分野での研究
リスク評価とガイドラインの作成について、国内、ヨーロッパ、および国際機関に助言する

欧州医薬品庁（EMA）

EU医薬品庁（European Medicines Agency）は、ドイツのPaul EhrlichInstituteと同様のタスクをヨーロッパレベルで行っています。彼らの主な任務の1つは、EU内の医薬品、つまりワクチンや生物医学医薬品だけでなく、他の医薬品も承認および監視することです。さらに、PEIと同様に、EMAは発生した副作用に関するレポートを収集します。さらに、必要に応じて、医薬品の承認を取り消すか、製造業者による改善を要求することができます。

EMAは、EU諸国の国内規制当局、およびEU委員会の保健総局、および欧州疾病予防管理センター（ECDC）などの姉妹機関と緊密に連携しています。

常設予防接種委員会（STIKO）

予防接種をいつどのように実施するかは、ロベルトコッホ研究所の常設予防接種委員会（STIKO）の予防接種の推奨事項に大きく依存します。たとえば、STIKOはすべての年齢層の予防接種カレンダーを公開しています。個々のワクチンを推奨するものではありませんが、基本的に、予防接種が理にかなっている予防可能な病気とその対象者を評価します。

STIKOの推奨事項は、当初、法的拘束力はありません。連邦合同委員会（G-BA）が評価を承認した場合、推奨される予防接種は法定健康保険の義務的給付のカタログに含まれます。

Paul EhrlichInstituteやEuropeanMedicines Agencyと同様に、Standing Vaccination Commissionも、間接的であっても、予期しない副作用の記録に関与しています。 STIKOは、一般的なワクチン接種反応（皮膚の発赤など）を深刻なイベントから区別するための基準を開発します。さらに、STIKOは、ワクチンデリバリーのボトルネック、つまりワクチンの不足に対処する方法についてアドバイスを提供します。

ワクチン：新たな展開

ワクチンは現在、約30の病気に対して承認されています。場合によっては、製薬会社はこれらの病気のいくつかに対してさらに優れたワクチンに取り組んでいます。肺炎球菌に対する新しいワクチンは、以前に利用可能な肺炎球菌ワクチンよりもさらに多くの細菌性病原体のサブタイプから保護するために機能しています。

さらに、まったく新しいワクチン、つまり、エイズなどのまだワクチン接種されていない病気に対するワクチンの研究が行われています。研究者たちは、ノロウイルスに対するワクチンにも取り組んでいます。これらの病原体は、世界中で下痢や嘔吐を伴う胃腸感染症の頻繁な引き金となっています。

科学者たちはまた、より速くより効率的なワクチン生産を可能にする新しいプロセスを集中的に研究しています。ここでの焦点は、上記の遺伝子ベースのワクチンにあります。コロナパンデミックの一環として、当局はこの新世代のワクチンを初めて承認しました（コロナウイルスワクチン接種）。

大事なことを言い忘れましたが、治療用ワクチンも研究の対象です。目的は病気を予防することではなく、それを治療することです-例えば、HPVによって引き起こされる子宮頸がん。科学者たちはまた、治療用ワクチンを市場に投入したいと考えています。たとえば、HIVに対しては、患者の免疫システムを「押し」、ウイルスを制御できるようにすることになっています。

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