Vaccinekaos truer

De COVID-19-vacciner, der er længst fremme i kliniske forsøg, er de hurtigste at lave, men de er også de sværeste at implementere.

Illustration af en sprøjte, der er blevet viklet ind i en knude

Getty / Atlanterhavet

Opdateret kl. 10:23 ET den 29. september 2020.



Den dag, hvor en COVID-19-vaccine er godkendt, skal en omfattende logistikoperation vågne. Millioner af doser skal rejse flere hundrede kilometer fra producenter til hospitaler, lægekontorer og apoteker, som igen skal opbevare, spore og til sidst få vaccinerne til folk over hele landet. Centrene for sygdomskontrol og -forebyggelse sammen med statslige og lokale sundhedsafdelinger koordinerer denne proces. Disse agenturer distribuerede influenzavacciner under H1N1-pandemien i 2009 på denne måde, og de administrerer børnevacciner hver dag. Men COVID-19-vaccinen bliver en helt ny udfordring.

COVID-situationen er væsentlig anderledes og mere kompleks end noget andet, vi har været nødt til at håndtere tidligere, siger Kris Ehresmann , en direktør for infektionssygdomme ved Minnesota Department of Health.

De to førende vaccinekandidater i USA – den ene udviklet af Moderna, den anden af ​​et samarbejde mellem Pfizer og det tyske firma BioNTech – er gået så hurtigt frem til kliniske forsøg, netop fordi de er de hurtigste at lave og fremstille. De er afhængige af en ny vaccineteknologi, hvis fordel er hurtighed, men hvis ulempe er ekstrem fysisk skrøbelighed. Disse vacciner skal fryses - i Pfizer/BioNTechs tilfælde ved en ultrakold -94 grader Fahrenheit, koldere end de fleste frysere - hvilket vil begrænse, hvordan og hvor de kan sendes. Måden, hvorpå disse vacciner formuleres (uden tilsat konserveringsmidler) og emballeres (i hætteglas, der rummer doser til flere personer), gør dem også lettere at udvikle og fremstille hurtigt, men sværere at administrere på jorden.

Med andre ord kommer hastigheden på bekostning af bekvemmeligheden. For denne første generation af vacciner vil vi ikke bytte sikkerhed. Vi ønsker ikke at afveje effektivitet, siger Kelly Moore , associeret direktør for immuniseringsuddannelse ved Immunization Action Coalition. Så i stedet planlægger USA en vaccine, der kræver brutalt kompliceret logistik. Offentlige sundhedsafdelinger i stater, territorier og større byer er i øjeblikket udarbejdelse af vaccineplaner for slutningen af ​​oktober. Det er stadig uklart, om disse vacciner er sikre og effektive - og det er ekstremt usandsynligt, at data vil være tilgængelige i slutningen af ​​oktober. Men afdelingerne gør klar. Mange er allerede udspændt af den igangværende pandemi, og de hjælper nu med at planlægge, som Moore udtrykker det, det største og mest komplekse vaccinationsprogram, der nogensinde er forsøgt i historien.


De førende vaccinekandidater implementerer begge en ny, længe lovet teknologi. Deres kerne er et stykke mRNA, genetisk materiale, der i dette tilfælde koder for spidsproteinet - den del af coronavirussen, der hjælper det med at trænge ind i menneskelige celler. Vaccinen inducerer celler til at optage mRNA'et og lave spidsproteinet og stimulerer forhåbentlig et immunrespons.

Ved at bruge mRNA behøver vaccineproducenter ikke at producere virale proteiner eller dyrke vira, metoder der bruges i mere traditionelle vacciner, og som tilføjer tid til fremstillingsprocessen. Det er derfor, Moderna og Pfizer/BioNTech har været i stand til at få deres vacciner i kliniske forsøg så hurtigt. Moderna gik fra en genetisk sekvens til det første skud i en arm ind rekord 63 dage .

For at få en nøgen streng af mRNA ind i en celle har forskere lært at indkapsle den i en pakke kaldet en lipid-nanopartikel. mRNA i sig selv er et iboende ustabilt molekyle, men det er lipid-nanopartiklerne, der er mest følsomme over for varme. Hvis du får vaccinen kold nok, er der en temperatur, hvor lipider og lipidstrukturen i det væsentlige holder op med at bevæge sig. Og det skal man være under, for at det er stabilt, siger Drew Weissman , der studerer mRNA-vacciner ved University of Pennsylvania og hvis laboratorium arbejder med BioNTech . Hold vaccinen ved en for høj temperatur for længe, ​​og disse lipid-nanopartikler nedbrydes simpelthen. Modernas og Pfizer/BioNTechs vacciner skal sendes frosne ved henholdsvis -4 grader og -94 grader Fahrenheit. Når den er optøet, kan Modernas vaccine så holde i 14 dage ved normale køleskabstemperaturer; Pfizer's i fem dage.

Den frysetemperatur, der kræves af Modernas vaccine, gør det vanskeligt at sende; den ultrakolde temperatur, der kræves af Pfizer og BioNTechs vaccine, er næsten umulig at opretholde uden for et stort hospital eller akademisk center med specialiserede frysere. Af denne grund har Pfizer udviklet termiske afsendere, der uåbnet kan opbevare vaccinerne frosne i op til 10 dage; når de er åbnet for første gang, skal de fyldes op med tøris inden for 24 timer, derefter hver femte dag. Disse afsendere skal ikke åbnes mere end to gange om dagen for at tage hætteglas, og de skal lukkes inden for et minut. Den virkelige fangst er dog, at disse afsendere har mindst 975 doser af COVID-19-vaccinen.

Et stort hospital i en by kunne klare det volumen, men i landdistrikter skal en forsendelse på 975 doser opdeles i mindre - alt imens man sørger for, at hætteglassene forbliver ultrakolde. Det andet potentiale ville kun være at sende den vaccine til vores mere byområder, siger Molly Howell, North Dakotas immuniseringsprogramleder, men så udelader vi en masse mennesker, der er sundhedspersonale i landdistrikter eller i høj risiko i landdistrikter. For at få vaccinen ud til de steder, er hendes afdeling ved at undersøge køb af frossentransportkølere og potentielt en tørismaskine. Hvis North Dakota tildeles for eksempel 2.000 doser, bliver staten nødt til at åbne den termiske afsender, ompakke mindre koloniområder i tøris og fysisk køre dem til klinikker på landet i hele staten. Vaccinerne er for dyrebare til at risikere konventionel forsendelse.

Opbevarings- og håndteringskravene for disse vacciner er særligt strenge, men de er også særligt usikre. Med tiden kan det vise sig, at disse mRNA-vacciner kan opbevares ved højere temperaturer eller kan omformuleres til at blive opbevaret ved højere temperaturer, som andre vacciner har været. Forskere forsøger aktivt at skabe mere stabile lipid nanopartikler , og Pfizer siger, at det arbejder på en frysetørret version af sin vaccine, der kan opbevares i normale frysere. Disse trinvise forbedringer i opbevaring er en normal del af vaccineudviklingsprocessen, men de tager tid. For eksempel, Kathleen Neuzil , en vaccineforsker ved University of Maryland School of Medicine, påpeger, at influenzavaccinen FluMist oprindeligt skulle fryses, men nu kan opbevares ved normale køleskabstemperaturer . (Neuzil er også en efterforsker på Pfizer/BioNTech-vaccineforsøget .) I august CDC møde hvor Pfizer afslørede den termiske afsender, indskød en CDC-embedsmand for at fortælle interessenterne ikke at gå ud og købe frysere i forventning om en vaccine. Bureauet udforskede andre opbevaringsløsninger, og kravene kunne ændre sig.

Og faktisk mellem det augustmøde og offentliggørelsen af ​​CDC's vaccinedistribution spillebog i september steg antallet af dage, Pfizer og BioNTechs vaccine kunne opbevares ved køleskabstemperatur fra én til fem. Vaccinen er så ny, at selv dens producent stadig er ved at finde ud af dens minimumskrav til opbevaring.


Det lyder absurd simpelt, men hvordan mRNA-vaccinerne pakkes, giver også logistiske udfordringer. I øjeblikket er de i flerdosishætteglas, der skal bruges eller kasseres inden for seks timer efter åbning. Modernas vaccine kommer i 10-dosis hætteglas; Pfizer og BioNTech's, i fem-dosis hætteglas. Ubrugte doser kan nedbrydes over tid ved høje temperaturer og, mere farligt, kan blive forurenet med bakterie , fordi vaccinerne mangler konserveringsmidler. Både flerdosishætteglas og manglen på konserveringsmidler hjælper med at få en vaccine ud hurtigere, siger Moore: Eksperter har været bekymrede over mangel på glas til vaccinehætteglas, og konserveringsmidler tilføjer kompleksitet, der kan bremse vaccineudviklingen.

Vaccineudbydere i USA er dog ikke vant til at give multidosis, ukonserverede vacciner. Administration af dem vil kræve planlægning af aftaler med ekstra omhu for at minimere spild, men også kassere ubrugte doser, hvis det er nødvendigt for sikkerheden. Når multidosisvacciner bruges uden for USA, ifølge Moore, der er formand for en Verdenssundhedsorganisationens immuniseringskomité , er noget affald indbygget i vaccinationsprogrammet. Det er okay at åbne et hætteglas til én baby, siger hun, fordi et program, der ikke spilder nogen doser, sandsynligvis fejler ved at afvise folk. Men denne tankegang kan virke kontraintuitiv, især mens COVID-19-vacciner forbliver sparsomme.

Endelig kræver både Modernas og Pfizer/BioNTechs vacciner to doser per person over tid, og den anden dosis skal komme fra samme producent som den første dosis. Det skal også administreres 28 dage, for Moderna's, eller 21 dage, for Pfizer og BioNTech's, efter den første dosis - i begge tilfælde længere end vaccinerne kan opbevares i køleskabet. Alt dette betyder, at det vil kræve omfattende og omhyggelig journalføring at have det rigtige antal vacciner til de rigtige personer.

Individuelle stater opretholder elektroniske immuniseringsregistre, der sporer, hvilke indbyggere der har fået hvilke vacciner. Hvad skal indberettes til registrene varierer stat til stat ; mange vaccineudbydere, såsom apoteker og børnelægekontorer, forbinder deres optegnelser direkte med registreringsdatabasen. Men læger, der ikke rutinemæssigt giver vaccinationer, såsom dem, der ser voksne, er muligvis ikke forbundet, hvilket kan betyde, at man manuelt indtaster dataene for hver patient i immuniseringsregistret. Nye forbindelser til systemet kan også tage uger eller måneder at etablere på grund af kompleksiteten af ​​elektroniske sundhedsjournaler, siger Moore.

CDC udruller en ny Administrationssystem for vaccineadministration (VAMS) for at supplere eksisterende statsregistre, og det forventes at tilbyde funktioner såsom planlægning og forsyningsstyring. Men VAMS har også tilføjet forvirring, siger Rebecca Coyle, den administrerende direktør for American Immunization Registry Association. Et problem er, at CDC nu kræver identificerbar information, som nogle stater ikke må dele fra deres eksisterende immuniseringsregistre. Hvis det ikke er afstemt, skal vaccineudbydere muligvis bruge timer på manuelt at indtaste disse patientdata i det nye VAMS. Der er en masse afklaring, der stadig skal ske, siger Coyle. Uret er startet med stater til at færdiggøre deres reaktionsplaner, og alligevel er der gigantiske bidder af information, der mangler.

Kravet til to doser af disse vacciner støder også op mod problemet med den menneskelige natur: Folk glemmer. De kan ikke slippe fra arbejde. De kan ikke finde børnepasning. De kan endda flytte. Det er bare normal menneskelig adfærd uden for COVID, siger Azra Behlim, seniordirektør hos sundhedstjenestefirmaet Vizient. CDC planlægger at sende fysiske vaccinationsjournalkort til hver patient sammen med vaccineforsyninger, når stater bestiller deres doser. Den opfordrer også sundhedsafdelinger og hospitaler til at sende påmindelser om en anden dosis. Dette er vigtigt, fordi selv et fuldt vaccineforløb kun kan give delvis beskyttelse mod COVID-19, og en dosis vil sandsynligvis give endnu mindre.

Hvis en vaccine hurtigt spores gennem en nødbrugstilladelse i stedet for formelt licenseret af Food and Drug Administration, kan det også skabe bureaukratiske forhindringer. For eksempel, Det gør Medicare ikke dækning af udgifter til akut brug af lægemidler. Så mens regeringen har til hensigt at betale omkostningerne til vaccinen og forsyninger som sprøjter, ville hospitaler være på krogen for opbevaring, planlægning, registrering og betale personale for rent faktisk at give injektionerne. Hospitaler er ikke glade for det - overhovedet, siger Behlim. En rettelse skal sandsynligvis komme fra Kongressen.


En anden bekymring for hospitaler: at skulle jonglere med flere vacciner, der ikke er udskiftelige, især efter at flere bliver tilgængelige i fremtiden. Det, de er bekymrede over, er: Jeg får en vaccine nu i november, og så lancerer en anden producent i januar, og så en anden producent i marts, og yderligere tre lancerer i maj, siger Behlim. Immuniseringsregistre kan registrere, hvem der fik hvilken vaccine, men hospitaler og klinikker skal stadig beslutte, hvilke der skal opbevares og hvor meget af hver. En vaccine kan være mere effektiv, men en anden er nemmere at opbevare. En tredje kan være mest effektiv hos ældre mennesker, mens en fjerde kan have fordelen af ​​kun at kræve en enkelt dosis. Jo flere vacciner der er på markedet, jo sværere bliver vaccinehåndteringen.

Faktisk med snesevis af vacciner i øjeblikket i kliniske forsøg, vil USA højst sandsynligt have flere COVID-19-vacciner fra flere producenter næste år. To andre vacciner er lige efter Modernas og Pfizer/BioNTechs mRNA-vacciner, i fase III kliniske forsøg i USA. Den ene er lavet af AstraZeneca og den anden af ​​Johnson & Johnson; begge indsætter den genetiske kode for coronavirus-spidsproteinet i en harmløs virus.

Disse vacciner tager lidt længere tid at fremstille, fordi de kræver voksende vira, og de er også en relativt ny teknologi. Men de skal ikke fryses, og Johnson & Johnsons kan kun gives i en enkelt dosis. Tæt bagved disse to er mere traditionelle vacciner, der bruger proteiner renset fra virussen, som sandsynligvis vil have traditionelle opbevaringskrav. Selvfølgelig skal kliniske forsøg stadig afsluttes, før forskerne vil vide, om nogen af ​​disse vacciner er sikre og effektive. Hvilken eller hvilke vacciner vil vise sig at være den sikreste og mest effektive og den mest anvendelige? Jeg tror, ​​vi ved det ikke endnu. Og derfor er det godt at have redundans, siger Dan Barouch, vaccineforsker ved Harvard. (Hans laboratorium er en samarbejdspartner på Johnson & Johnsons vaccine .)

På kort sigt er hastighed af afgørende betydning. Men i det lange løb vil disse andre egenskaber - sikkerhed, effektivitet og brugervenlighed - afgøre, hvilke vacciner der bliver bredt udbredt. Julie Swann , som studerer forsyningskæder ved North Carolina State University og som arbejdede med CDC under influenza-pandemien i 2009, siger, at hun er skuffet over, at USA har lagt vægt på disse mRNA-vacciner, som er afhængige af ny teknologi, og hvis håndtering stiller ekstra krav til stater og vaccineudbydere. Det bliver endnu sværere at bruge dem i udviklingslandene. Der er ingen måde, vi kan bruge dette i nogle lande rundt om i verden, siger hun.

Den gode nyhed er, at mere anvendelige vacciner bevæger sig også hurtigt gennem rørledningen. Løbet til til vaccine har domineret håbet om en ende på pandemien. Men den første COVID-19-vaccine er måske ikke i sidste ende den vigtigste COVID-19-vaccine.