Vaccinkrav med två skott leder till vaccinkaos

Den dagen ett COVID-19-vaccin godkänns måste en omfattande logistikoperation vakna. Miljontals doser måste resa hundratals mil från tillverkare till sjukhus, läkarmottagningar och apotek, som i sin tur måste lagra, spåra och så småningom få vaccinerna till människor över hela landet. Centers for Disease Control and Prevention, tillsammans med statliga och lokala hälsoavdelningar, samordnar denna process. Dessa byråer distribuerade influensavacciner under H2009N1-pandemin 1 på detta sätt och de hanterar barnvacciner varje dag. Men COVID-19-vaccinet kommer att bli en helt ny utmaning.

De ledande vaccinkandidaterna använder båda en ny, länge utlovad teknik. Deras kärna är en bit mRNA, genetiskt material som i detta fall kodar för spikproteinet - biten av coronavirus som hjälper det att komma in i mänskliga celler. Vaccinet inducerar celler att ta upp mRNA och göra spikproteinet och förhoppningsvis stimulerar ett immunsvar.

Genom att använda mRNA behöver vaccintillverkare inte producera virala proteiner eller odla virus, metoder som används i mer traditionella vacciner och som ger tid till tillverkningsprocessen. Det är därför Moderna och Pfizer / BioNTech har kunnat få sina vacciner i kliniska prövningar så snabbt. Moderna gick från en genetisk sekvens av coronavirus till det första skottet i en arm in rekord 63 dagar.

För att få en naken tråd av mRNA inuti en cell har forskare lärt sig att omsluta den i ett paket som kallas en lipidnanopartikel. mRNA i sig är en inneboende instabil molekyl, men det är lipidnanopartiklarna som är mest känsliga för värme. Om du får vaccinet tillräckligt kallt, ”finns det en temperatur vid vilken lipider och lipidstrukturen i huvudsak slutar röra sig. Och du måste vara under det för att det ska vara stabilt, säger han Drew Weissman, som studerar mRNA-vacciner vid University of Pennsylvania och vars laboratorium arbetar med BioNTech. Håll vaccinet vid för hög temperatur för länge, och dessa lipidnanopartiklar bryts ned helt enkelt. Moderna och Pfizer / BioNTechs vacciner måste transporteras frysta vid –4 grader respektive –94 grader Fahrenheit. Efter upptining kan Modernas vaccin pågå i 14 dagar vid normala kyltemperaturer. Pfizer's, i fem dagar.

Den frystemperatur som krävs av Modernas vaccin gör det svårt att transportera; den ultrakolda temperaturen som krävs av Pfizer och BioNTechs vaccin är nästan omöjlig att upprätthålla utanför ett stort sjukhus eller akademiskt centrum med specialiserade frysar. Av denna anledning har Pfizer utvecklat ”termisk avlastare” som, oöppnat, kan hålla vaccinerna frysta i upp till tio dagar; när de väl öppnats för första gången måste de fyllas på med torris inom 10 timmar, sedan var femte dag. Dessa avsändare ska öppnas högst två gånger om dagen för att ta ut injektionsflaskorna och måste stängas inom en minut. Den verkliga fångsten är dock att dessa avsändare har åtminstone 24 doser av COVID-975-vaccinet.

Ett stort sjukhus i en stad skulle kunna hantera den volymen, men på landsbygden måste en 975-dosersändning delas upp i mindre - samtidigt som flaskorna är ultrakolda. ”Den andra potentialen skulle bara vara att transportera det vaccinet till våra mer urbana områden”, säger Molly Howell, North Dakotas immuniseringsprogramchef, “men då utelämnar vi många människor som är vårdpersonal på landsbygden eller vid hög risk på landsbygden. ” För att få ut vaccinet till dessa platser undersöker hennes avdelning att köpa frysta transportkylare och eventuellt en torrismaskin. Om till exempel North Dakota tilldelas 2,000 doser kommer staten att behöva öppna den termiska avsändaren, packa om mindre tilldelningar i torris och fysiskt driva dem till landsbygdskliniker över hela staten. Vaccinerna är för dyrbara för att riskera att skeppas konventionellt.

En annan oro för sjukhus: att behöva jonglera med flera vacciner som inte är utbytbara, särskilt efter att fler blir tillgängliga i framtiden. "Vad de är oroliga för är: Jag får ett vaccin nu i november, och sedan lanseras en annan tillverkare i januari och sedan en annan tillverkare i mars och ytterligare tre lanseras i maj", säger Behlim. Immuniseringsregister kan registrera vem som fick vilket vaccin, men sjukhus och kliniker måste fortfarande bestämma vilka som ska lagras och hur mycket av varje. Ett vaccin kan vara mer effektivt, men ett annat lättare att lagra. En tredjedel kan vara mest effektiv hos äldre, medan en fjärde kan ha fördelen att de bara behöver en enda dos. Ju fler vacciner det finns på marknaden, desto hårdare blir vaccinhanteringen.

Faktum är att med dussintals vacciner För närvarande i kliniska prövningar kommer USA mycket sannolikt att ha flera COVID-19-vacciner från flera tillverkare nästa år. Två andra vacciner ligger precis bakom Moderna och Pfizer / BioNTechs mRNA-vacciner, i fas III kliniska prövningar i USA. En av dessa är gjord av AstraZeneca och den andra av Johnson & Johnson; båda infogar den genetiska koden för coronavirus-spikproteinet i ett ofarligt virus.

Dessa vacciner tar lite längre tid att tillverka, eftersom de kräver växande virus och de är också en relativt ny teknik. Men de behöver inte frysas och Johnson & Johnsons kan ges i en enda dos. Nära bakom dessa två finns mer traditionella vacciner som använder proteiner som renats från viruset, vilket sannolikt kommer att ha traditionella lagringskrav. Självklart behöver kliniska prövningar fortfarande genomföras innan forskare vet om något av dessa vacciner är säkra och effektiva. ”Vilket vaccin eller vaccin kommer att visa sig vara det säkraste, mest effektiva och mest distribuerbara? Jag tror att vi inte vet det ännu. Och det är därför det är bra att ha redundans, säger Dan Barouch, en vaccinforskare vid Harvard. (Hans lab är en samarbetspartner på Johnson & Johnsons vaccin.)

Läs hela historien här ...