两家制药公司现已报告了新冠肺炎疫苗 III 期试验的极佳结果。11 月 18 日,辉瑞及其合作伙伴 BioNTech 表示,根据完整试验结果,他们的疫苗在预防该疾病方面的有效率达到 95%。两天前,Moderna 报告称,根据中期数据,其疫苗的有效率为 94.5%。
辉瑞和 Moderna 都使用了相同的基因工程疫苗方法,其中涉及信使 RNA 分子。假设美国食品和药物管理局授权疫苗“紧急使用”,每家公司都将不得不大幅提高产量和分发量。辉瑞预计 2020 年在全球生产多达 5000 万剂,2021 年生产多达 13 亿剂。Moderna 计划在 2020 年生产约 2000 万剂,2021 年生产 5 亿至 10 亿剂。接种这两种疫苗中的任何一种都需要两剂,间隔三到四周接种。
需要多个步骤才能将如此多的小玻璃瓶疫苗运送到当地的医院和药房,在那里可以将药物注射到人的手臂中。Moderna 的疫苗必须在零下 20 摄氏度(零下 4 华氏度)的温度下运输,然后在该温度下储存六个月。一旦解冻并保存在 2 至 8 摄氏度(36 至 46 华氏度)的冰箱中,则可保存长达 30 天。辉瑞的疫苗必须保存在零下 70 摄氏度(零下 94 华氏度)的温度下——这是一个更大的挑战。一旦转移到冰箱中,必须在五天内使用。
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在美国,Moderna 将在新罕布什尔州、宾夕法尼亚州和印第安纳州生产其疫苗。它将把小瓶运送到位于得克萨斯州欧文市的 McKesson Corporation 分发中心,该中心是联邦政府“曲速行动”疫苗接种计划的中心。Moderna 还计划在瑞士和西班牙生产该干预措施。辉瑞将在密歇根州卡拉马祖生产其美国疫苗。它不通过“曲速行动”分发,因此它将通过 UPS 和 FedEx 等公司将装满干冰的大型保温箱运送到全国各地。辉瑞还在比利时设有生产基地。11 月 16 日,该公司启动了一项试点计划,以测试其向四个州(罗德岛州、田纳西州、得克萨斯州和新墨西哥州)的交付计划。
在低温下分发产品(包括肉类和化学品)的系统被称为“冷链”。这个网络要成功地分散大量小瓶,需要什么?疫苗是如何安全保存的?有多少设施甚至可以应对这一挑战,这将如何影响谁在何时接种疫苗?大众科学 采访了北卡罗来纳州立大学工业与系统工程系教授兼系主任朱莉·斯旺,以揭示详细信息。斯旺专门研究医疗保健供应链,在 2009 年 H1N1 猪流感大流行紧急响应期间,她曾借调到美国疾病控制与预防中心。
[以下是经过编辑的采访记录。]
Moderna 的运输温度为零下 20 摄氏度。这对冷冻产品来说是典型的吗?辉瑞的零下 70 摄氏度是极端温度吗?
有不同的冷链。超低温链,即深度冷冻,温度为零下 70 摄氏度。“冷冻”链,温度为零下 20 摄氏度,更像是一个普通冰柜。然后是冷藏链:许多疫苗,如流感疫苗,在 2 至 8 摄氏度之间冷藏。只有少数疫苗必须冷冻至零下 20 摄氏度,例如[水痘和带状疱疹的疫苗]。埃博拉疫苗确实有超冷供应链。一些动物疫苗,如鸡疫苗,也保持超低温。
哪些类型的设施可以处理零下 70 摄氏度?
不多。大型大学的研究实验室肯定有这种存储设施,一些大型医院[也有]——但不是普通的医生办公室或药房。连锁药房分发中心可能有这种存储设施——“零下 80 度以下的冰柜”[可以冷藏到零下 86 摄氏度的箱子]。因此,他们可能会从那里将疫苗送到他们的零售店,所有这些零售店都将预先计划好谁将接种疫苗。
疫苗不必一直冷冻到接种时。
疾病预防控制中心有一个州操作手册,公众可以查阅,其中规定了如何处理 A 型疫苗或 B 型疫苗。它说,一旦设施收到保温箱[如辉瑞的保温箱],就必须在 24 小时内更换干冰,然后每五天更换一次。而且您每天只能打开箱子一两次。从小瓶生产之日起第 15 天之后,必须将其转移到冷藏温度下,并在五天内使用。因此,有一些时间可以给人们接种疫苗。
辉瑞的保温箱可容纳 975 瓶疫苗。卡车将把保温箱运到飞机上,飞机将把它们运往四面八方。不过,大约一半的医药产品是通过商业航班运输的,而这些航班正在大幅减少。这会成为问题吗?
我不认为这在美国会是一个挑战。货运公司现在需要赚钱,因此如果他们需要将 5000 万剂疫苗运送到各个地点,他们将增加额外航班。您可以想象一个枢纽辐射系统,直接运送到全国各地的中心。他们希望缩短额外的两天交货时间:Moderna 疫苗首先运到 McKesson 分发中心,然后从那里运到供应商——这可能会增加几天时间。然而,在全球范围内,辉瑞疫苗的挑战相当大。一项研究估计,只有 25 或 30 个国家拥有超冷基础设施。
每瓶辉瑞疫苗实际上可提供五剂。这是如何处理的?
进行免疫接种的场所会添加一种稀释剂,从而产生五剂。此时,溶液在六小时内有效。因此,诊所必须计算出有多少医护人员或顾客将接种疫苗,并在当天开始稀释过程。
听起来各场所需要安排很多接受者,以免浪费疫苗。
我看到的是,每个辉瑞托盘有 195 瓶疫苗,每瓶有五剂,因此大约有 1000 剂。一个箱子最多可容纳五个托盘。如果一开始您优先考虑仅为处理 COVID-19 患者的一线工作人员接种疫苗,您会希望在一个地点安排足够的人员,以便在五天内使用完一托盘疫苗,或者让该地区的人员来找您。各州也可以购买零下 80 度以下的冰柜。纽约州计划表示,它将设立几个区域分发中心。如果他们这样做,那么他们可能会在每个地点都配备零下 80 度以下的冰柜。我不知道他们的计划现在是否会因为 Moderna 提供了更多信息而改变。
我认为大多数州没有资源建立区域分发中心。如果我是他们,我会寻找确实有冰柜的大型医院,并将这些医院用作分发点。我肯定会与区域药房合作。我会研究一些模式,您可以在其中开车运送一些疫苗:将其运送到一个地方,然后驾驶一辆带有冷藏功能的当地货车在周围运送,该货车可以储存五天的疫苗。您可以要求人们开车到指定地点接种疫苗。我认为所有这些[步骤]都会发生。当然,至少在开始时,当疫苗接种仅依赖辉瑞疫苗时,就会出现公平性问题。
那么变质呢?制药公司报告称,在分发过程中,其他疫苗有 5% 到 20% 会变质。
这将必须考虑在内。有一种方法可以使用温度探头监控保温箱的热性能。在理想的世界中,监控将精确到每个小瓶,但我不知道当前技术是否允许这样做。我们可以研究埃博拉疫苗在非洲的分发情况;它是一个特殊的冷链。
那么生产质量控制呢?
在通常的疫苗生产和运输中,会检查效力和稳定性。当然,辉瑞和 Moderna 正在这样做。
所有这一切都因每个人必须接受两次注射(间隔三到四周)而变得复杂。因此,可以接种疫苗的人数立即减少了一半。
是的。而且对于每个人来说,您的第二剂必须与您的第一剂相同,要么是辉瑞,要么是 Moderna。但这会随着时间的推移而持续吗?如果科学家发现人们两年后需要加强剂呢?那么,我第一次接种辉瑞还是 Moderna 有关系吗?我希望没有关系,但我还没有得到明确的答案。
我们都需要准确的记录。
供应链的信息方面存在很多挑战。公司正在将产品发送给分销商,但他们不负责谁接种疫苗。那是医院和药房的责任。制造商如何知道何时何地发货?不同的[参与者]必须进行大量的信息共享。
这在很大程度上是公共卫生的运作方式。有一个系统用于订购和运输疫苗,但它不会告诉您疫苗到达某个地点后的任何信息。然后,通常情况下,每个州都使用自己的系统来登记谁接种了疫苗——这称为免疫登记。这两个系统不互通,因此,如果没有添加另一层,各州很难知道这个地点还剩 50 剂疫苗,这个地点完全用完了——这类信息。联邦政府确实投资了一个可以实现这种能力的系统,但各州可能正在使用自己的系统。
有些系统可以做到这一点——例如那些协调诊断测试的系统。但它们将必须推广。它们提供了两个真正的优势:一是您可以告诉消费者他们可以去哪里接种[疫苗]——不是疫苗运到了哪里,而是是否还有剩余。如果公司知道库存地点,他们就可以更好地决定将下一批疫苗发送到哪里。或者地方当局可以加强公共宣传,以提高对疫苗的需求,因为我们知道人们会犹豫是否接种疫苗。
我可以想象,我们刚刚听到的疫苗接种优先顺序表可能会使信息跟踪更加困难——您知道,一线工作人员应该首先接种疫苗,然后是教师,等等。
美国国家医学院建议分阶段进行:首先是医疗机构中的高风险工作人员加上急救人员,然后是有潜在疾病的高风险人群,然后是教师,然后是年轻人,然后是我们其余的人。还有人谈到将早期疫苗送到疾病高发地区。所有这些都使疫苗接种挑战的信息方面变得复杂。
由于只有大型机构才能提供超低温储存,因此有人建议辉瑞的疫苗最终可能会运往城市,而 Moderna 的疫苗最终可能会运往人口密度较低的地区。但这些都是商业公司。他们为什么要限制自己的市场?
您可以想象,辉瑞的箱子可能更适合人口稠密的城市。当我们拥有您想要的任何疫苗的充足供应时,那么市场将选择 Moderna 而不是辉瑞——只要安全性和有效性足够高——因为冷藏差异。但在早期阶段,到处都有很多人需要疫苗,我认为很多决定将基于对系统最有利的因素。但是,如果我们发现安全性和有效性存在差异,那么我们就会遇到公平性问题:您是将劣质疫苗送到城市还是农村地区?