Il requisito del vaccino a due colpi porterà al caos dei vaccini

Il giorno in cui un vaccino COVID-19 verrà approvato, sarà necessario risvegliare una vasta operazione logistica. Milioni di dosi devono viaggiare per centinaia di miglia dai produttori agli ospedali, agli studi medici e alle farmacie, che a loro volta devono immagazzinare, monitorare e alla fine fornire i vaccini a persone in tutto il paese. I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, insieme ai dipartimenti sanitari statali e locali, coordinano questo processo. Queste agenzie hanno distribuito vaccini antinfluenzali durante la pandemia H2009N1 del 1 in questo modo e gestiscono i vaccini per l'infanzia ogni giorno. Ma il vaccino COVID-19 rappresenterà una sfida completamente nuova.

I principali candidati al vaccino utilizzano entrambi una nuova tecnologia promessa da tempo. Il loro nucleo è un pezzo di mRNA, materiale genetico che in questo caso codifica per la proteina spike, la parte del coronavirus che lo aiuta a entrare nelle cellule umane. Il vaccino induce le cellule ad assorbire l'mRNA e produrre la proteina spike e, si spera, stimola una risposta immunitaria.

Utilizzando l'mRNA, i produttori di vaccini non hanno bisogno di produrre proteine ​​virali o coltivare virus, metodi che vengono utilizzati nei vaccini più tradizionali e che aggiungono tempo al processo di produzione. Questo è il motivo per cui Moderna e Pfizer / BioNTech sono stati in grado di inserire i loro vaccini negli studi clinici così rapidamente. Moderna è passata da una sequenza genetica del coronavirus al primo colpo in un braccio un record di 63 giorni.

Per ottenere un filamento nudo di mRNA all'interno di una cellula, gli scienziati hanno imparato a racchiuderlo in un pacchetto chiamato nanoparticella lipidica. Lo stesso mRNA è una molecola intrinsecamente instabile, ma sono le nanoparticelle lipidiche che sono più sensibili al calore. Se il vaccino si raffredda abbastanza, “c'è una temperatura alla quale i lipidi e la struttura lipidica smettono di muoversi, essenzialmente. E devi essere al di sotto di questo per essere stabile ", afferma Drew Weissmann, che studia i vaccini a mRNA presso l'Università della Pennsylvania e il cui laboratorio lavora con BioNTech. Mantenere il vaccino a una temperatura troppo alta per troppo tempo e queste nanoparticelle lipidiche semplicemente si degradano. I vaccini di Moderna e Pfizer / BioNTech devono essere spediti congelati rispettivamente a –4 gradi e –94 gradi Fahrenheit. Una volta scongelato, il vaccino di Moderna può durare 14 giorni a temperature normali di frigorifero; Pfizer's, per cinque giorni.

La temperatura del congelatore richiesta dal vaccino di Moderna rende difficile la spedizione; la temperatura ultrafredda richiesta dal vaccino Pfizer e BioNTech è quasi impossibile da mantenere al di fuori di un grande ospedale o centro accademico con congelatori specializzati. Per questo Pfizer ha ideato dei “caricatori termici” che, non aperti, possono mantenere congelati i vaccini fino a 10 giorni; una volta aperti per la prima volta, devono essere reintegrati con ghiaccio secco entro 24 ore, poi ogni cinque giorni. Questi caricatori dovrebbero essere aperti non più di due volte al giorno per estrarre le fiale e devono essere chiusi entro un minuto. Il vero problema, tuttavia, è che questi caricatori detengono, come minimo, 975 dosi del vaccino COVID-19.

Un grande ospedale in una città potrebbe gestire quel volume, ma nelle aree rurali, una spedizione da 975 dosi dovrà essere suddivisa in più piccole, il tutto assicurandosi che le fiale rimangano ultrafredde. "L'altro potenziale sarebbe solo spedire quel vaccino nelle nostre aree più urbane", dice Molly Howell, responsabile del programma di immunizzazione del Nord Dakota, "ma poi stiamo tralasciando molte persone che lavorano nel settore sanitario nelle aree rurali o in alto rischio nelle zone rurali ". Per portare il vaccino in quei luoghi, il suo dipartimento sta cercando di acquistare refrigeratori per il trasporto congelato e potenzialmente una macchina per il ghiaccio secco. Se il Dakota del Nord viene assegnato, ad esempio, 2,000 dosi, lo stato dovrà aprire lo spedizioniere termico, riconfezionare gli orti più piccoli nel ghiaccio secco e portarli fisicamente alle cliniche rurali in tutto lo stato. I vaccini sono troppo preziosi per rischiare la spedizione convenzionale.

Un'altra preoccupazione per gli ospedali: dover destreggiarsi tra più vaccini che non sono intercambiabili, soprattutto dopo che ne saranno disponibili altri in futuro. "Quello di cui sono preoccupati è: ricevo un vaccino ora a novembre, poi un altro produttore viene lanciato a gennaio, poi un altro produttore a marzo e altri tre a maggio", dice Behlim. I registri delle vaccinazioni possono registrare chi ha ricevuto quale vaccino, ma gli ospedali e le cliniche dovranno comunque decidere quali immagazzinare e quanto di ciascuno. Un vaccino potrebbe essere più efficace, ma un altro più facile da conservare. Un terzo potrebbe essere più efficace nelle persone anziane, mentre un quarto potrebbe avere il vantaggio di richiedere solo una singola dose. Più vaccini ci sono sul mercato, più difficile diventa la gestione dei vaccini.

In effetti, con dozzine di vaccini attualmente negli studi clinici, gli Stati Uniti avranno molto probabilmente più vaccini COVID-19 di più produttori l'anno prossimo. Altri due vaccini sono appena dietro i vaccini mRNA di Moderna e Pfizer / BioNTech, negli studi clinici di Fase III negli Stati Uniti. Uno di questi è prodotto da AstraZeneca e l'altro da Johnson & Johnson; entrambi inseriscono il codice genetico della proteina spike del coronavirus in un virus innocuo.

Questi vaccini richiedono un po 'più di tempo per la produzione, perché richiedono la crescita di virus e sono anche una tecnologia relativamente nuova. Ma non devono essere congelati e Johnson & Johnson's può essere somministrato in una singola dose. Subito dietro a questi due ci sono vaccini più tradizionali che utilizzano proteine ​​purificate dal virus, che probabilmente avranno requisiti di conservazione tradizionali. Ovviamente, gli studi clinici devono ancora essere completati prima che gli scienziati sappiano se qualcuno di questi vaccini è sicuro ed efficace. “Quale vaccino o vaccini si dimostrerà il più sicuro, il più efficace e il più dispiegabile? Penso che non lo sappiamo ancora. Ed è per questo che avere la ridondanza è positivo ", afferma Dan Barouch, ricercatore di vaccini ad Harvard. (Il suo laboratorio è un collaboratore di Il vaccino di Johnson & Johnson.)

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