„Ostatnia mila” dla szczepionek COVID-19 może być jak dotąd największym wyzwaniem

Wyścig mający na celu opracowanie szczepionki COVID-19 rozpoczął się niemal w chwili w której w styczniu ujawniono genetyczny skład koronawirusa.

Już dwie firmy ogłosiły, że ich szczepionki wydają się bezpieczne i skuteczne w około 95 procentach. Organy regulacyjne w Wielkiej Brytanii wydały 2 grudnia pozwolenie na awaryjne użycie szczepionki wyprodukowanej przez firmę farmaceutyczną Pfizer i jej niemieckiego partnera biotechnologicznego BioNTech. Pierwsze dawki mogą zostać dostarczone w ciągu kilku dni od ogłoszenia. Dopuszczenie do użycia w nagłych wypadkach, a nawet pełne zatwierdzenie szczepionek jest prawdopodobnie w Stanach Zjednoczonych i innych krajach.

Ale kolejny wyścig dopiero się zaczyna. Ostatecznie szczepionki nie odniosą prawdziwego sukcesu, dopóki nie zdobędzie ich wystarczająca liczba ludzi, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się wirusa i zapobiec poważnym chorobom i śmierci. A to będzie stanowić wyzwanie logistyczne, jak żadne inne.

W normalnych czasach potencjalne szczepionki mają tylko 10 procent szans na przejście z badań klinicznych fazy II – które sprawdzają bezpieczeństwo, dawkowanie i czasami dają wskazówki dotyczące skuteczności – do zatwierdzenia w ciągu 10 lat, donoszą naukowcy 24 listopada w Annals of Internal Medicine. Przejście od badań fazy II do pełnego zatwierdzenia przez organy regulacyjne zajmuje średnio cztery lata, aby być pewnym, że szczepionki będą skuteczne .

Nawet jeśli szczepionki COVID-19 wyprodukowane przez firmę Pfizer lub firmę biotechnologiczną Moderna zostaną rozprowadzone pod koniec grudnia na podstawie przepisów dotyczących stosowania w nagłych wypadkach – mniej niż rok po rozpoczęciu badań klinicznych – mogą nie uzyskać pełnej zgody amerykańskiej Agencji ds.Żywności i Leków przez miesiące lub nawet lata. Mimo to takie działania mające na celu stworzenia szczepionki przeciwko nieznanej wcześniej chorobie nie mają sobie równych.

Ale chociaż wyścig o stworzenie szczepionki COVID-19 posuwa się w rekordowym tempie, daleki jest od zakończenia, mówi Robin Townley z Waszyngtonu, który kieruje logistyką projektów specjalnych dla AP Moller-Maersk, firmy zajmującej się obsługą logistyka łańcucha dostaw i usługi transportowe dla firm na całym świecie.

„Obecnie wyścig szczepionek nie jest wyścigiem poza laboratorium. To wyścig do pacjenta ”- mówi. Townley mówi, że najbardziej udane szczepionki będą te produkowane przez firmy, które przykładają największą wagę do ostatniego kilometra wyścigu.

Ta ostatnia mila – droga szczepionki od, powiedzmy, scentralizowanych centrów dystrybucji do klinik i wreszcie do pacjentów – nie jest miarą odległości. Jest to pełen wybojów labirynt regulacji i łańcuchów dostaw, przez które firmy muszą się poruszać, aby rozprowadzić szczepionkę, ostatecznie do prawie wszystkich osób na świecie.

Skala i intensywność czekającego go zadania jest bezprecedensowa, mówi Townley. „To największa premiera produktu w historii ludzkości”.

Zarządzanie ostatnią milą

Sama skala szczepień jest onieśmielająca. Ponieważ większość opracowywanych szczepionek na COVID-19 wymaga dwóch dawek, aby uzyskać pełny efekt, będzie potrzeba około 15 miliardów dawek na całym świecie.

Zarządzanie wprowadzaniem szczepionek jest kluczową zmienną – co najmniej tak samo ważną jak skuteczność szczepionki – w równaniu określającym, jak skutecznie szczepionka stłumi pandemię, donieśli naukowcy 19 listopada w Health Affairs. Badacze rozważali różne scenariusze, biorąc pod uwagę skuteczność szczepionek, tempo, w jakim ludzie mogą być szczepieni (w zależności od systemów dostarczania i chęci społeczeństwa) oraz szybkość rozprzestrzeniania się wirusa.

Jak twierdzi współautor badania Jason Schwartz, badacz polityki szczepień w Yale School of Public Health, nawet szczepionka, która jest skuteczna tylko w 50% w zapobieganiu chorobom, mogłaby stłumić pandemię, gdyby została rozpowszechniona wystarczająco szybko. „Wdrożenie ma znaczenie”.

Stworzenie szczepionek jest niezwykłym osiągnięciem naukowym, mówi Schwartz, ale techniczne i logistyczne wyzwania związane z dostarczeniem szczepionek tam, gdzie muszą być, będą równie trudne, jak kwestie naukowe.

Na przykład, podczas gdy wiele szczepionek będących w trakcie prac będzie wymagać przechowywania w lodówce, szczepionka firmy Pfizer – pierwsza w pełni przetestowana szczepionka, która uzyskała pozwolenie na użycie w nagłych wypadkach – musi być przechowywana w szczególnie niskiej temperaturze, zamrożona w temperaturze –70 ° Celsjusza . Ta szczepionka wymaga ultrazimnych zamrażarek lub suchego lodu do napełniania specjalistycznych pojemników dostawczych. Szczepionkę Moderna również należy zamrozić, ale jest stabilna w zwykłych temperaturach zamrażania.

Szczepionki będą przewożone z „farmy zamrażalni” firmy Pfizer (na zdjęciu) w Kalamazoo w stanie Michigan do różnych miejsc w Stanach Zjednoczonych. W Europie dystrybucją zajmą się podobne obiekty w Belgii i Niemczech, a belgijska placówka będzie służyć jako zaplecze dla lokalizacji w Michigan. PFIZER

Aby zorientować się, jakie jest zadanie, które należy wykonać, wyobraź sobie „wkładanie dwóch iPhone’ów w ręce każdego człowieka na tej planecie i upewnianie się, że iPhone’y są zimne, kiedy tam dotrą” – mówi Townley.

Ciężarówki-chłodnie i mroźnie, samoloty i pociągi, które mogą przewozić takie zimne towary, nie są zbyt duże. – Zimny ​​transport jest również niezbędny do przemieszczania bekonu, awokado i wielu innych produktów spożywczych i leków, takich jak insulina – mówi Townley. „Normalne systemy nie są zbudowane tak, aby sprostać tak dużemu wyzwaniu w tak krótkim czasie” – dodaje.

W rezultacie trzeba będzie dokonać kompromisów. Albo dystrybutorzy nie będą w stanie wysyłać innych ładunków o kontrolowanej temperaturze, albo będą musieli zwiększyć zdolność do wysyłki na zimno, co jest kosztowne.

Duża część zapotrzebowania na zimną wysyłkę ma charakter sezonowy, na przykład sezon awokado w RPA i Meksyku. „Jeśli sezon szczepień uderzy w RPA w tym samym czasie co sezon awokado [i] nie będzie zbyt wiele miejsca na przenoszenie awokado”, mówi Townley, „czy to wpłynie na gospodarkę RPA?”

Wiele miejsc w Stanach Zjednoczonych będzie miało problem z opanowaniem logistyki super-zimnej szczepionki Pfizera, mówi Mei Mei Hu, współzałożyciel i dyrektor wykonawczy Covaxx, firmy z siedzibą w Hauppauge w stanie Nowy Jork, która pracuje nad własną szczepionką COVID-19. „Jeśli jest to trudne w Stanach Zjednoczonych, będzie to praktycznie niemożliwe na większości rynków wschodzących”, takich jak Ameryka Środkowa i Południowa oraz wiele miejsc w Afryce – mówi.

Nawet zwykłe zamrażarki, takie jak te potrzebne do przechowywania szczepionki Moderna, mogą stanowić wyzwanie w niektórych obszarach. „Jest wiele miejsc, w których nie można dostać zimnej coli” – mówi Hu.

Utrzymuje zimno

Firma Pfizer opracowała specjalne pojemniki transportowe, nazywane pudełkami po pizzy, które można doładowywać suchym lodem, aby szczepionka była zimna podczas transportu. Rząd USA powiedział, że wyśle ​​jeden ładunek suchego lodu z każdą dostawą szczepionki, mówi Kurt Seetoo, kierownik programu szczepień w Departamencie Zdrowia Maryland w Baltimore.

Dostawcy będą musieli znaleźć lokalne źródła suchego lodu, co może być trudne na obszarach wiejskich. Maryland współpracuje z lokalnymi wykonawcami, aby zapewnić dostawę suchego lodu, gdy będzie to potrzebne, mówi Seetoo.

Firma Pfizer zapewniła urzędników ds. Zdrowia w Stanach Zjednoczonych, że szczepionka może być przechowywana do 15 dni w pudełkach po pizzy, ładowanych suchym lodem co pięć dni, a następnie spędzać kolejne pięć dni w lodówce, zanim się zepsuje, mówi Seetoo. To daje około 20 dni na rozprowadzenie szczepionki po jej otrzymaniu.

Mimo to suchy lód sublimuje lub zamienia się bezpośrednio w dwutlenek węgla. Opary mogą gromadzić się i dusić ludzi, jeśli nie ma wystarczającej wentylacji, co może utrudnić transport i przechowywanie szczepionek schłodzonych suchym lodem.

Jednym z rozwiązań jest użycie urządzeń opracowanych do transportu komórek między laboratoriami lub do przenoszenia leków wrażliwych na temperaturę, takich jak te stosowane w nowotworach lub terapiach genowych – mówi Dusty Tenney, dyrektor generalny Stirling Ultracold, firmy produkującej przenośne zamrażarki.

Przenośne zamrażarki Stirling – które wyglądają jak zaawansowane technologicznie wersje lodówek plażowych – są wdrażane w celu odbierania szczepionek COVID-19 z „farm zamrażarek”, gdzie szczepionki są przechowywane po zejściu z linii produkcyjnych, do klinik i innych miejsc dystrybucji.

Takie zamrażarki to tylko jedno ogniwo w „łańcuchu chłodniczym” niezbędnym do utrzymania świeżości i skuteczności szczepionek. Ale łańcuch jest kruchy. Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że około 2,8 miliona dawek szczepionek zostało utraconych w pięciu krajach w 2011 roku z powodu przerwania łańcucha chłodniczego. Obejmuje to straty w krajach takich jak Nigeria, gdzie 41 procent lodówek było niedziałających, oraz Etiopia, w której około 30 procent urządzeń do łańcucha chłodniczego niedziałało. Utrata milionów dawek szczepionek COVID-19 może mieć katastrofalne skutki dla opanowania pandemii.

Dylemat dawkowania

W Stanach Zjednoczonych kolejną przeszkodą jest to, że każdy stan nie jest pewien, ile szczepionek otrzyma od rządu federalnego, mówi Seetoo. To sprawia, że ​​trudno jest określić, ile dawek stan otrzyma dla pracowników służby zdrowia i osób w domach opieki długoterminowej, którzy będą pierwsi w kolejce po szczepionkę.

A wymóg podania dwóch dawek w przypadku większości szczepionek COVID-19 pogłębia problemy z zaopatrzeniem, mówi Christine Turley, pediatra i wiceprzewodnicząca ds. Badań w szpitalu dziecięcym Atrium Health Levine w Charlotte, NC. Chyba że lekarze, apteki i inni dostawcy będę mieć stały zapas szczepionek, aby dać ludziom zastrzyki przypominające od trzech tygodni do miesiąca po pierwszym zastrzyku.

„Jeśli zaszczepię ludzi i nie mogę podać drugiej dawki, nie spełnia to moralnego i etycznego zobowiązania” – mówi Turley.

Śledzenie, kto został zaszczepiony, jaką szczepionkę otrzymała – obie dawki muszą pochodzić od tej samej firmy – i kiedy ludzie powinni otrzymać drugą dawkę, to kolejne potencjalnie zniechęcające wyzwanie logistyczne. Bazy danych używane do zarządzania danymi pacjentów lub zamawiania i wysyłania materiałów medycznych nie są dobrze zintegrowane wśród dostawców szczepionek oraz lokalnych, stanowych i federalnych agencji rządowych, co może prowadzić do nieporozumień, mówi Pouria Sanae, dyrektor generalny ixlayer, firmy świadczącej usługi logistyczne – usługi dla ośrodków testowania i szczepień COVID-19.  Może zaistnieć potrzeba usprawnienia istniejących baz danych i udostępnienia nowych sposobów zarządzania informacjami – mówi.

Pracownik ładuje fiolki szczepionki COVID-19 firmy Pfizer i BioNTech do specjalistycznych pojemników, nazywanych pudełkami po pizzy, które są załadowane suchym lodem, aby utrzymać szczepionki w temperaturze –70 ° Celsjusza do transportu i krótkotrwałego przechowywania. PFIZER

Ważna będzie nie tylko infrastruktura cyfrowa. Potrzebne będą fizyczne przestrzenie do podawania szczepionek i ich wielokrotnych dawek wielu osobom tak szybko i skutecznie, jak to tylko możliwe.

Dla porównania Sanae zwraca uwagę, że popyt na powszechne testy COVID-19 początkowo zaskoczył wiele osób. „Gdybyśmy wrócili do stycznia i powiedział wam, że będziemy zbierać próbki do badań na parkingu, pewnie byście się ze mnie śmiali” – mówi. Ale to może być konieczne, aby szczepionki były rozprowadzane tak szeroko, jak testy. Wyobraża sobie, że każda szkoła, rząd i lokalny ośrodek badań zostanie przekształcony w kliniki szczepień, a także gabinety lekarskie, apteki, szpitale i inne kliniki.

Koszmar logistyczny

Wreszcie, nie tylko same szczepionki muszą zostać wprowadzone płynnie. Dostawcy szklanych fiolek, w których znajdują się szczepionki, muszą upewnić się, że mają wystarczającą ilość piasku chirurgicznego do wykonania fiolek. Pielęgniarki podające szczepionki potrzebują chusteczek nasączonych alkoholem, strzykawek, igieł, maseczek i rękawiczek, których miejscami brakuje. Zarządzanie całą tą logistyką to trudne wyzwanie, zwłaszcza w skali potrzebnej do uodpornienia świata na COVID-19.

Nawet jeśli wszystko pójdzie gładko, a dystrybucja będzie przebiegać tak szybko, jak początkowy rozwój szczepionek, wszystko może pójść na marne, jeśli ludzie nie podejmą innych środków, takich jak noszenie maseczki i dystans społeczny, które mogą pomóc spowolnić rozprzestrzenianie się wirusa.

Schwartz, badacz polityki szczepień w Yale, i jego koledzy przy dokonywaniu obliczeń wzięli pod uwagę rozprzestrzenianie się wirusa. Jeśli sytuacja będzie się toczyć tak, jak w ciągu ostatnich kilku tygodni, przy ponad 150000 nowych przypadków koronawirusa i około 1500 zgonów – około jeden na minutę – zgłaszanych codziennie w Stanach Zjednoczonych, dystrybucja szczepionek musiałaby działać szybko, aby zapobiec milionom zgonów. „Jeśli jesteśmy na tym [wysokim poziomie przenoszenia], nawet bardzo skuteczna szczepionka będzie miała trudności z zmianą trajektorii pandemii” – mówi Schwartz.

Źródło: Tina Hesman Saey

A. McPherson et al. Probability of success and timelines for the development of vaccines for emerging and reemerged viral infectious diseasesAnnals of Internal Medicine. Published online November 24, 2020. doi:10.7326/M20-5350.

A.D. Peltiel et al. Clinical outcomes of a COVID-19 vaccine: Implementation over efficacy. Health Affairs. November 19, 2020. doi: 10.1377/hlthaff.2020.02054.

World Health Organization Immunization Practices Advisory Committee. Immunization Supply Chain and Logistics: A neglected but essential system for national immunization programmes. March 2014.

Zdjęcie: ALEX KRAUS/BLOOMBERG VIA GETTY IMAGE

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x