ביולי 2020, המרכז הלאומי לאבטחת סייבר בבריטניה, המשרד לביטחון תקשורת, המחלקה לביטחון המולדת של ארצות הברית, הסוכנות לאבטחת סייבר ותשתיות, והסוכנות לביטחון לאומי (NSA) קבעו בהצהרה משותפת כי האקרים הנתמכים על ידי רוסיה, במיוחד Cozy Bear, ניסו לגנוב מחקר COVID-19 וחקר חיסונים ממוסדות אקדמיים וחברות תרופות במדינות אחרות. רוסיה הכחישה את הטענה, אך יש לה היסטוריה של ריגול סייבר והתקפות סייבר על יעדים זרים. בנובמבר 2020 דיווחה מיקרוסופט כי קבוצת ההאקינג בחסות המדינה הרוסית Fancy Bear וקבוצות ההאקינג בחסות צפון קוריאה שזכו לכינוי "אבץ" (Zinc) ו-"Cerium" היו מעורבות בתקיפות סייבר נגד חוקרים שפיתחו חיסון COVID-19 ( כולל בקנדה, צרפת, הודו, דרום קוריאה וארצות הברית) כמו גם נגד ארגון הבריאות העולמי, וכי תוקפי הסייבר השתמשו בטכניקות דיוג וטכניקות אחרות (Brute-force attack) כדי לפגוע במערכות מחשב. מיקרוסופט דיווחה כי לפחות תשעה מוסדות בריאות היו תחת מתקפה, וכי ניסיונות מסוימים צלחו ואחרים לא צלחו. בפברואר 2021 העביר שירות המודיעין הלאומי של דרום קוריאה תדרוך בדלתיים סגורות לחברי הפרלמנט הדרום קוריאני על מאמצי צפון קוריאה לגנוב את טכנולוגית החיסון COVID-19 מפייזר.
מחקר פרה-קליני.
באפריל 2020, ארגון הבריאות העולמי פרסם הצהרה המייצגת עשרות מדעני חיסונים ברחבי העולם, תוך התחייבות לשיתוף פעולה כדי לזרז את פיתוח החיסון נגד COVID‑19. קואליציית ארגון הבריאות העולמי מעודדת שיתוף פעולה בינלאומי בין ארגונים המפתחים חיסונים, סוכנויות רגולטוריות ומדיניות, תורמים פיננסיים, עמותות לבריאות הציבור וממשלות, לייצור חיסון מוצלח בכמויות המספיקות לכל האזורים המושפעים, במיוחד מדינות בעלות משאבים דלים.
ניתוח של תעשיית החיסונים בעבר מראה שיעורי כישלון של 84–90%. מכיוון ש-COVID-19 הוא יעד חדש לנגיף עם מאפיינים שעדיין מתגלים ודורשים טכנולוגיות חיסון חדשניות ואסטרטגיות פיתוח, הסיכונים הכרוכים בפיתוח חיסון מוצלח בכל שלבי המחקר הפרה-קליני והקליני הם גבוהים.
כדי להעריך את פוטנציאל יעילותו של החיסון, הדמיות מחשב חסרות תקדים ומודלים חדשים ספציפיים ל-COVID‑19 פותחו בפיתוח רב לאומי במהלך שנת 2020, אך שיטות אלה לא יכולות לבדוק מאפיינים לא ידועים של נגיף ה-COVID‑19. מבין המועמדים שאושרו לחיסונים פעילים, כ-70% מפותחים על ידי חברות פרטיות, כאשר הפרויקטים הנותרים נמצאים בפיתוח של חברות וארגונים של מוסדות אקדמיים ושל ממשלות, וכן ארגוני בריאות.
מרבית מפתחי החיסונים הם חברות קטנות או צוותי מחקר באוניברסיטאות עם ניסיון מועט בתכנון חיסונים מוצלח ויכולת מוגבלת לעמוד בעלויות מתקדמות של ניסויים קליניים ובייצור ללא שותפות של חברות תרופות רב לאומיות.
מבחינה היסטורית, ההסתברות לכך שחיסון נגד מחלות זיהומיות יעבור חסמים פרה-קליניים ויגיע לשלב של בדיקות אנושיות הוא 41–57%.
אתגרים.
ההתפתחות המהירה והדחיפות בהפקת חיסון למגפת COVID-19 עשויות להגדיל את הסיכונים ואת שיעור הכישלון במתן חיסון בטוח ויעיל. מחקר אחד מצא כי בין השנים 2006–2015, אחוז ההצלחה של קבלת אישור משלב 1 לשלב ניסויים III עמדו על 16.2%, ו-CEPI מצביעים על אחוז הצלחה פוטנציאלי של 10% בלבד עבור מועמדים לחיסונים בפיתוח 2020.
המחקר באוניברסיטאות נבלם על ידי ריחוק חברתי וסגירה פיזית של מעבדות.
בטיחות ביולוגית.
מחקר מוקדם להערכת יעילות החיסון באמצעות מודלים של בעלי חיים ספציפיים ל-COVID-19, כגון ACE2 – עכברים מהונדסים, חיות מעבדה אחרות ופרימטים שאינם אנושיים, מצביע על צורך ברמה של בטיחות ביולוגית מדרג 3, אמצעי בלימה לטיפול בווירוסים חיים ותיאום בינלאומי להבטחת נוהלי בטיחות סטנדרטיים.
הגברה תלויית נוגדנים.
איכות וכמות ייצור הנוגדנים על ידי חיסון פוטנציאלי נועדו לנטרל את זיהום ה-COVID-19, אך לחיסון עשויה להיות השפעה הפוכה לא מכוונת על ידי גרימת הגברה תלויית נוגדנים (ADE), שמגבירה את הצמדת הנגיף לתאי היעד שלו ועלולה לעורר סערת ציטוקינים אם אדם מחוסן יותקף אחר כך על ידי הנגיף. הפלטפורמה הטכנולוגית לחיסונים (למשל, חיסון וקטורי נגיפי, חיסון חלבון ספייק (S) או חיסון תת-יחידות חלבון), מינון חיסונים, תזמון חיסונים חוזרים לצורך הישנות אפשרית של זיהום COVID-19 וגיל מבוגר הם הגורמים הקובעים את היקף הסיכון ל-ADE. תגובת הנוגדנים לחיסון היא משתנה של טכנולוגיות החיסון שבפיתוח, של מידת הדיוק של מנגנון החיסון, ושל בחירת המסלול והתאמתו לאופן בו החיסון ניתן (תוך שרירי, תוך עורי, אוראלי או אפי).
ניסויים.
באפריל 2020 פרסם ארגון הבריאות העולמי "תוכנית מחקר ופיתוח לווירוס הקורונה החדש". הטיוטה מתעדת "ניסוי קליני מבוקר, עם נחקרים אקראיים, ניסוי מרובה אתרים", המאפשר "הערכה מקבילה של היתרונות והסיכונים של כל חיסון מוצע תוך 3–6 חודשים לאחר שהועמד לרשות הניסוי." הטיוטה מתארת "פרופיל מוצר גלובלי" של המטרה (TPP) עבור COVID-19, ומזהה תכונות חיוביות של חיסונים בטוחים ויעילים בשתי קטגוריות רחבות: "חיסונים להגנה ארוכת טווח על אנשים בסיכון גבוה ל-COVID-19, כגון עובדי שירותי בריאות", וחיסונים אחרים שנועדו לספק חסינות בתגובה מהירה להתפרצויות חדשות. צוות TPP הבינלאומי הוקם כדי להעריך את התפתחות החיסונים המועמדים המבטיחים ביותר, למפות חיסונים בניסוי ואת הניסויים הקליניים שלהם ברחבי העולם, לפרסם תיאור כולל של חיסונים הנמצאים בפיתוח, להעריך במהירות ולבדוק את החיסונים המועמדים המבטיחים ביותר בו זמנית לפני שהם נבדקים בבני אדם, ולתכנן ולתאם ניסוי מבוקר בהקצאה אקראית - "הניסוי האחיד" לחיסונים, כדי לאפשר הערכה בו זמנית של היתרונות והסיכונים של מועמדים שונים לחיסונים במסגרת ניסויים קליניים במדינות בהן ישנם שיעורים גבוהים של מחלת COVID-19, מה שמבטיח ניתוח תוצאות מהיר ושיתוף תוצאות ברחבי העולם. קואליציית החיסונים של ארגון הבריאות העולמי תבחר חיסונים שיעברו לניסויים קליניים בשלב II ו-III, ותתאם פרוטוקולי ניסוי לכל החיסונים המגיעים לשלב הניסוי המרכזי.
בשלב ניסויים 1 בודקים בעיקר בטיחות ומינון ראשוני בכמה עשרות נבדקים בריאים. בשלב 2, בעקבות ההצלחה בשלב 1, מעריכים אימונוגניות, רמות מינון (יעילות המבוססת על סמנים ביולוגיים) והשפעות שליליות של חיסון נסיוני, בדרך כלל בקרב מאות אנשים. שלב ניסוי I – II מורכב מבדיקות ראשוניות של בטיחות ואימונוגניות, בדרך כלל מבוקר פלצבו אקראי, וכולל קביעת מינונים מדויקים ויעילים יותר. שלב ניסויים III כולל בדרך כלל יותר משתתפים במספר אתרים, קבוצת ביקורת ובדיקת יעילות החיסון למניעת המחלה (ניסוי "התערבותי" או "מרכזי"), תוך מעקב אחר תופעות לוואי במינון האופטימלי. הגדרת בטיחות החיסון, יעילותם ונקודות סיום קליניות בשלב ניסוי III עשויה להשתנות בין ניסויים של חברות שונות, כגון הגדרת מידת תופעות הלוואי, מידת ההדבקה או כמות ההעברה, והאם החיסון מונע זיהום בינוני או חמור ב-COVID-19.
הרשמת משתתפים.
מפתחי חיסונים צריכים להשקיע משאבים בינלאומיים כדי למצוא מספיק משתתפים לשלב ניסויים קליניים II – III כאשר הנגיף הוכיח את עצמו כ"מטרה נעה" לשינוי קצב ההעברה בין מדינות ובתוך מדינות, ואילץ חברות להתמודד ביניהן על משתתפי הניסוי. כדוגמה – ביוני 2020, מפתח החיסונים הסיני סינובאק כרת בריתות במלזיה, קנדה, בריטניה וברזיל, כחלק מתוכניותיו לגייס משתתפי ניסוי ולייצר מספיק מנות חיסון לשלב מחקר III בברזיל, שם הואצה מגפת הקורונה במהלך יוני. כאשר מגפת הקורונה בסין הפכה מבודדת ומבוקרת יותר, מפתחי חיסונים סיניים חיפשו קשרים בינלאומיים לשם ביצוע מחקרים שלב III (על בני אדם) מתקדמים בכמה מדינות, ויצרו תחרות למשתתפי הניסוי מול יצרנים אחרים ומול ניסוי הסולידריות הבינלאומי שארגן WHO. בנוסף לתחרות על גיוס משתתפים, מארגני ניסויים קליניים עשויים להיתקל באנשים שאינם מוכנים להתחסן בגלל התנגדות לחיסונים או שאינם מאמינים במדע שמאחורי טכנולוגיית החיסון וביכולתו למנוע הידבקות.
כשאין מספיק חברי צוות מיומנים במתן חיסונים, הדבר עשוי להפריע לפרוצדורות ולניסויים קליניים שנועדו להתגבר על הסיכונים לכישלון בניסוי, כגון גיוס משתתפים באזורים גאוגרפיים כפריים או בעלי צפיפות אוכלוסין נמוכה, וכן שליטה בווריאציות בגיל, גזע, מוצא אתני או מצבים רפואיים בסיסיים.
תכנון סתגלני של ניסוי הסולידריות.
ניתן לשנות תכנון ניסוי קליני ל"תכנון מסתגל" אם נתונים המצטברים בניסוי מספקים תובנות מוקדמות לגבי היעילות או אי היעילות של הטיפול. ניסוי הסולידריות של ארגון הבריאות העולמי במספר חיסונים במחקרים קליניים במהלך שנת 2020, משתמש בתכנון סתגלני לשינוי מהיר של פרמטרי הניסוי בכל אתרי המחקר ככל שיופיעו תוצאות. ניתן להוסיף תרכיבים נסיוניים לשם חיסונים לניסוי הסולידריות ככל שיהיו זמינים אם אלו עומדים בקריטריונים של עדיפות, ומועמדים לחיסונים המציגים עדויות לקויות לבטיחות או יעילות בהשוואה לפלצבו או לחיסונים אחרים יושמטו מהניסוי הבינלאומי.
תכנון סתגלני בשלב ניסויים קליניים II – III של חיסונים אפשריים עשוי לקצר את משך הניסוי ולאפשר שימוש בפחות נבדקים, לזרז סיום מוקדם או הצלחה, למנוע כפילות של מאמצי המחקר, ולשפר תיאום של שינויי התכנון בניסוי הסולידריות, במיקומיו השונים ברחבי העולם.
מחקרי אתגר מוצעים.