兩家制藥公司現已報告了新冠肺炎疫苗 III 期試驗的極佳結果。11 月 18 日,輝瑞及其合作伙伴 BioNTech 表示,根據完整試驗結果,他們的疫苗在預防該疾病方面的有效率達到 95%。兩天前,Moderna 報告稱,根據中期資料,其疫苗的有效率為 94.5%。
輝瑞和 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。假設美國食品和藥物管理局授權疫苗“緊急使用”,每家公司都將不得不大幅提高產量和分發量。輝瑞預計 2020 年在全球生產多達 5000 萬劑,2021 年生產多達 13 億劑。Moderna 計劃在 2020 年生產約 2000 萬劑,2021 年生產 5 億至 10 億劑。接種這兩種疫苗中的任何一種都需要兩劑,間隔三到四周接種。
需要多個步驟才能將如此多的小玻璃瓶疫苗運送到當地的醫院和藥房,在那裡可以將藥物注射到人的手臂中。Moderna 的疫苗必須在零下 20 攝氏度(零下 4 華氏度)的溫度下運輸,然後在該溫度下儲存六個月。一旦解凍並儲存在 2 至 8 攝氏度(36 至 46 華氏度)的冰箱中,則可儲存長達 30 天。輝瑞的疫苗必須儲存在零下 70 攝氏度(零下 94 華氏度)的溫度下——這是一個更大的挑戰。一旦轉移到冰箱中,必須在五天內使用。
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在美國,Moderna 將在新罕布什爾州、賓夕法尼亞州和印第安納州生產其疫苗。它將把小瓶運送到位於得克薩斯州歐文市的 McKesson Corporation 分發中心,該中心是聯邦政府“曲速行動”疫苗接種計劃的中心。Moderna 還計劃在瑞士和西班牙生產該干預措施。輝瑞將在密歇根州卡拉馬祖生產其美國疫苗。它不透過“曲速行動”分發,因此它將透過 UPS 和 FedEx 等公司將裝滿乾冰的大型保溫箱運送到全國各地。輝瑞還在比利時設有生產基地。11 月 16 日,該公司啟動了一項試點計劃,以測試其向四個州(羅德島州、田納西州、得克薩斯州和新墨西哥州)的交付計劃。
在低溫下分發產品(包括肉類和化學品)的系統被稱為“冷鏈”。這個網路要成功地分散大量小瓶,需要什麼?疫苗是如何安全儲存的?有多少設施甚至可以應對這一挑戰,這將如何影響誰在何時接種疫苗?大眾科學 採訪了北卡羅來納州立大學工業與系統工程系教授兼系主任朱莉·斯旺,以揭示詳細資訊。斯旺專門研究醫療保健供應鏈,在 2009 年 H1N1 豬流感大流行緊急響應期間,她曾借調到美國疾病控制與預防中心。
[以下是經過編輯的採訪記錄。]
Moderna 的運輸溫度為零下 20 攝氏度。這對冷凍產品來說是典型的嗎?輝瑞的零下 70 攝氏度是極端溫度嗎?
有不同的冷鏈。超低溫鏈,即深度冷凍,溫度為零下 70 攝氏度。“冷凍”鏈,溫度為零下 20 攝氏度,更像是一個普通冰櫃。然後是冷藏鏈:許多疫苗,如流感疫苗,在 2 至 8 攝氏度之間冷藏。只有少數疫苗必須冷凍至零下 20 攝氏度,例如[水痘和帶狀皰疹的疫苗]。埃博拉疫苗確實有超冷供應鏈。一些動物疫苗,如雞疫苗,也保持超低溫。
哪些型別的設施可以處理零下 70 攝氏度?
不多。大型大學的研究實驗室肯定有這種儲存設施,一些大型醫院[也有]——但不是普通的醫生辦公室或藥房。連鎖藥房分發中心可能有這種儲存設施——“零下 80 度以下的冰櫃”[可以冷藏到零下 86 攝氏度的箱子]。因此,他們可能會從那裡將疫苗送到他們的零售店,所有這些零售店都將預先計劃好誰將接種疫苗。
疫苗不必一直冷凍到接種時。
疾病預防控制中心有一個州操作手冊,公眾可以查閱,其中規定了如何處理 A 型疫苗或 B 型疫苗。它說,一旦設施收到保溫箱[如輝瑞的保溫箱],就必須在 24 小時內更換乾冰,然後每五天更換一次。而且您每天只能開啟箱子一兩次。從小瓶生產之日起第 15 天之後,必須將其轉移到冷藏溫度下,並在五天內使用。因此,有一些時間可以給人們接種疫苗。
輝瑞的保溫箱可容納 975 瓶疫苗。卡車將把保溫箱運到飛機上,飛機將把它們運往四面八方。不過,大約一半的醫藥產品是透過商業航班運輸的,而這些航班正在大幅減少。這會成為問題嗎?
我不認為這在美國會是一個挑戰。貨運公司現在需要賺錢,因此如果他們需要將 5000 萬劑疫苗運送到各個地點,他們將增加額外航班。您可以想象一個樞紐輻射系統,直接運送到全國各地的中心。他們希望縮短額外的兩天交貨時間:Moderna 疫苗首先運到 McKesson 分發中心,然後從那裡運到供應商——這可能會增加幾天時間。然而,在全球範圍內,輝瑞疫苗的挑戰相當大。一項研究估計,只有 25 或 30 個國家擁有超冷基礎設施。
每瓶輝瑞疫苗實際上可提供五劑。這是如何處理的?
進行免疫接種的場所會新增一種稀釋劑,從而產生五劑。此時,溶液在六小時內有效。因此,診所必須計算出有多少醫護人員或顧客將接種疫苗,並在當天開始稀釋過程。
聽起來各場所需要安排很多接受者,以免浪費疫苗。
我看到的是,每個輝瑞托盤有 195 瓶疫苗,每瓶有五劑,因此大約有 1000 劑。一個箱子最多可容納五個托盤。如果一開始您優先考慮僅為處理 COVID-19 患者的一線工作人員接種疫苗,您會希望在一個地點安排足夠的人員,以便在五天內使用完一托盤疫苗,或者讓該地區的人員來找您。各州也可以購買零下 80 度以下的冰櫃。紐約州計劃表示,它將設立幾個區域分發中心。如果他們這樣做,那麼他們可能會在每個地點都配備零下 80 度以下的冰櫃。我不知道他們的計劃現在是否會因為 Moderna 提供了更多資訊而改變。
我認為大多數州沒有資源建立區域分發中心。如果我是他們,我會尋找確實有冰櫃的大型醫院,並將這些醫院用作分發點。我肯定會與區域藥房合作。我會研究一些模式,您可以在其中開車運送一些疫苗:將其運送到一個地方,然後駕駛一輛帶有冷藏功能的當地貨車在周圍運送,該貨車可以儲存五天的疫苗。您可以要求人們開車到指定地點接種疫苗。我認為所有這些[步驟]都會發生。當然,至少在開始時,當疫苗接種僅依賴輝瑞疫苗時,就會出現公平性問題。
那麼變質呢?製藥公司報告稱,在分發過程中,其他疫苗有 5% 到 20% 會變質。
這將必須考慮在內。有一種方法可以使用溫度探頭監控保溫箱的熱效能。在理想的世界中,監控將精確到每個小瓶,但我不知道當前技術是否允許這樣做。我們可以研究埃博拉疫苗在非洲的分發情況;它是一個特殊的冷鏈。
那麼生產質量控制呢?
在通常的疫苗生產和運輸中,會檢查效力和穩定性。當然,輝瑞和 Moderna 正在這樣做。
所有這一切都因每個人必須接受兩次注射(間隔三到四周)而變得複雜。因此,可以接種疫苗的人數立即減少了一半。
是的。而且對於每個人來說,您的第二劑必須與您的第一劑相同,要麼是輝瑞,要麼是 Moderna。但這會隨著時間的推移而持續嗎?如果科學家發現人們兩年後需要加強劑呢?那麼,我第一次接種輝瑞還是 Moderna 有關係嗎?我希望沒有關係,但我還沒有得到明確的答案。
我們都需要準確的記錄。
供應鏈的資訊方面存在很多挑戰。公司正在將產品傳送給分銷商,但他們不負責誰接種疫苗。那是醫院和藥房的責任。製造商如何知道何時何地發貨?不同的[參與者]必須進行大量的資訊共享。
這在很大程度上是公共衛生的運作方式。有一個系統用於訂購和運輸疫苗,但它不會告訴您疫苗到達某個地點後的任何資訊。然後,通常情況下,每個州都使用自己的系統來登記誰接種了疫苗——這稱為免疫登記。這兩個系統不互通,因此,如果沒有新增另一層,各州很難知道這個地點還剩 50 劑疫苗,這個地點完全用完了——這類資訊。聯邦政府確實投資了一個可以實現這種能力的系統,但各州可能正在使用自己的系統。
有些系統可以做到這一點——例如那些協調診斷測試的系統。但它們將必須推廣。它們提供了兩個真正的優勢:一是您可以告訴消費者他們可以去哪裡接種[疫苗]——不是疫苗運到了哪裡,而是是否還有剩餘。如果公司知道庫存地點,他們就可以更好地決定將下一批疫苗傳送到哪裡。或者地方當局可以加強公共宣傳,以提高對疫苗的需求,因為我們知道人們會猶豫是否接種疫苗。
我可以想象,我們剛剛聽到的疫苗接種優先順序表可能會使資訊跟蹤更加困難——您知道,一線工作人員應該首先接種疫苗,然後是教師,等等。
美國國家醫學院建議分階段進行:首先是醫療機構中的高風險工作人員加上急救人員,然後是有潛在疾病的高風險人群,然後是教師,然後是年輕人,然後是我們其餘的人。還有人談到將早期疫苗送到疾病高發地區。所有這些都使疫苗接種挑戰的資訊方面變得複雜。
由於只有大型機構才能提供超低溫儲存,因此有人建議輝瑞的疫苗最終可能會運往城市,而 Moderna 的疫苗最終可能會運往人口密度較低的地區。但這些都是商業公司。他們為什麼要限制自己的市場?
您可以想象,輝瑞的箱子可能更適合人口稠密的城市。當我們擁有您想要的任何疫苗的充足供應時,那麼市場將選擇 Moderna 而不是輝瑞——只要安全性和有效性足夠高——因為冷藏差異。但在早期階段,到處都有很多人需要疫苗,我認為很多決定將基於對系統最有利的因素。但是,如果我們發現安全性和有效性存在差異,那麼我們就會遇到公平性問題:您是將劣質疫苗送到城市還是農村地區?
