تقوم تجارب التحدي البشري بتكوين مجموعة من المتطوعين الأصحاء وإعطاء نصف المجموعة لقاح لمرض معين. ويحصل النصف الأخر على لقاح وهمي (دواء مزيف يظنون أنه لقاح حقيقي). ثم يقوم الباحثون بتعريض المجموعة بأكملها للفيروس الحقيقي عن عمد في مخبر، وذلك من خلال جرعة تكفي لإصابتهم جميعًا بالفيروس. بعد التعرض للإصابة بالفيروس، إذا لم تمرض المجموعة الملقحة بينما مرضت المجموعة الحاصلة على اللقاح الوهمي فيعني ذلك أن اللقاح فعال.

تختلف تجارب التحدي البشري عن الكثير من التجارب التقليدية للقاحات، التي تنتظر حتى يتعرض أفراد عينة البحث لفيروس في حياتهم اليومية خارج المخبر.

إن فائدة تجربة التحدي البشري هي سرعة تعرض المتطوعين للفيروس. يعني ذلك أنه يمكن للباحثين أن يتأكدوا بسرعة من فعالية اللقاح من عدمها.

تجرى تجارب التحدي البشري في أماكن يمكن للباحثين فيها التحكم بعوامل أخرى، تتضمن زمن تعرض مجموعة ما للفيروس والمشاركين في التجربة وكيفية تعرض المتطوعين للإصابة. يمكنهم أيضًا أن يشركوا عددًا أقل من المتطوعين مقارنة بالدراسات الدوائية الأخرى.

يدل طريقة التحكم المصممة لتجارب التحدي البشري أنها لا تشبه الطريقة التي يصاب بها الأشخاص بالفيروسات في العالم الحقيقي خارج المخابر.

إن تجارب التحدي البشري مثيرة للجدل وقد تسببت في مناقشات حول مدى أخلاقية التسبب بإصابة متطوعين أصحاء بفيروس ليس له علاج وقد يؤدي لوفاتهم. على الرغم من استخدام تجارب التحدي البشري لدراسة أدوية لأمراض مثل التيفوئيد والكوليرا والملاريا، إلا أن كل تلك الأمراض كان لها علاجات طبية مثبتة يمكنها أن تمنع تطور المرض إذا لم ينجح اللقاح. في حالة كوفيد-19، يوجد القليل من خيارات العلاج، لذلك فإن الأمر ينطوي على درجة عالية من الخطورة، حتى بالنسبة للمتطوعين الأصحاء والشباب.

نجح تصميم التجربة والاعتبارات الأخلاقية لتجربة تحدي بشري في المملكة المتحدة في الحصول على الموافقة من المنظمين في المملكة المتحدة في 17 فبراير/شباط 2021، ما أتاح الفرصة للمضي قدمًا في الدراسة والبدء في تسجيل المشاركين. يأمل العلماء أن تلقي الدراسة الضوء على مقدار التعرض للمرض الذي يؤدي للعدوى وكيفية تطور الاستجابات المناعية مع مرور الوقت.

صممت الدراسة لأماكن تحت السيطرة داخل غرف عزل بالمستشفى باستخدام متغير أصلي لفيروس كورونا والذي انتشر منذ مارس/آذار 2020، لذلك هناك حاجة لمزيد من البحث لفهم أفضل لكيفية فعالية اللقاحات في العالم الحقيقي وتأثيرها على المتغيرات الجديدة.

مع العلم لوجود حاجة لتجارب التحدي البشري وبينما تتطور العلاجات واللقاحات ضد كوفيد-19، أصدرت (World Health Organization) دليلًا للعلماء والأطباء واختصاصيي علم الأخلاق والباحثين في مايو/أيار 2020. تقدم وثيقة منظمة (WHO) رؤية عن الأخلاقيات المشمولة واستعراض عن سبب أخذ الدراسات بعين الاعتبار، كما تقدم الوثيقة قائمة بثمانية معايير للدراسات يجب الالتزام بها من أجل أخذها بعين الاعتبار. صممت المعايير لضمان وجود تفسير طبي كاف، وأنه أجري بحث في المخاطر والمنافع بعناية، وأن الدراسات تجرى بالتشاور والتنسيق بين أفراد من الجمهور والخبراء وصانعي السياسات، وأن مواقع الدراسة مجهزة لإجراء البحوث التي تفي بأعلى المعايير السريرية والأخلاقية وللتأكيد على اختيار المشاركين لتقليل الخطورة.

تستغرق تجارب التحدي البشري شهورًا عدة للتخطيط لها في وجود الجائحة العالمية، ويرى خبراء كثيرون أنه لا يوجد وقت لتضييعه في التخطيط لبدء هذه التجارب. في خطاب مفتوح موجه لمعاهد الصحة الوطنية الأمريكية (U.S.National Institutes of Health)، شجع 15 من الحائزين على جائزة نوبل وأكثر من 100 من كبار العلماء والباحثين على التحضير لتجارب التحدي البشري للقاحات كوفيد-19. نظم الخطاب جماعة مناصرة، وجمعت تواقيع أكثر من 30000 من المتطوعين لتجربة التحدي البشري في أكثر من 140 دولة.