Tryskáče, pizza boxy a supermrazáky. Masová výroba vakcíny je možná těžší než její vývoj
Očkování proti koronaviru je na dohled, farmaceutické firmy hlásí výborné předběžné výsledky a slibují nasazení do praxe ještě letos. Výroba a distribuce miliard dávek vakcín však bude ohromnou výzvou, píše Washington Post. Nejsou výrobní linky, v USA dokonce ani databáze lékařů, již by měli očkovat. Nemluvě o nutnosti uchovávat přípravek při teplotě minus 70 stupňů Celsia.
Vymyslet a vyvinout vakcínu proti koronaviru bylo vlastně docela rychlé; pokusné přípravky v Evropě i Americe byly hotové dřív, než tam dorazil samotný virus, neboť čínští výzkumníci kolegům poslali jeho podrobný popis včetně DNA. Další skoro rok si však vyžádalo třífázové testování vakcín (první firmy ho právě dokončují), jelikož se často jedná o dosud nevyzkoušenou technologii.
Řada firem vyvíjí zcela novou formu vakcíny – nejen z hlediska choroby, ale také způsobu fungování, pracují na principu využití takzvané mediátorové RNA (mRNA). První se touto biotechnologií vážně začala zajímat firma Moderna, kterou založili dva badatelé z Harvardu roku 2010 právě s tímto účelem. Předloni se do téhož pole vrhl německý BioNTech. Dosud nikdo neslavil s mRNA vakcínami úspěch, přesto jim experti a investoři věří. Počátkem roku jednoduše přesměrovali svůj výzkum od chřipkového očkování k viru SARS-2-CoV.
Jednoduše řečeno, při mRNA očkování se do těla nevpraví ani umrtvený původce nemoci nebo jeho méně škodlivý příbuzný, ani látky, které produkuje, nýbrž jenom genetická informace (RNA). Ta přiměje buňky příjemce vyrábět v podstatě vlastní očkování – v tomto případě glykoproteiny z obalu SARS-2-CoV. Imunitní systém si jich všimne a vyhodnotí, že je napaden koronavirem, a začne vyrábět protilátky.
Vakcína vyvinutá německou firmou BioNTech, o jejíž výrobu se stará americký Pfizer (čti fajzer), nese – aspoň zatím – název BNT162b2. Moderna tu svou nazvala mRNA-1273.
Nemožné ihned, zázraky do tří dnů
Měsíce usilovné práce jsou nutné i na přípravu továren a distribuce. Normálně by se čekalo, zda vůbec bude daná vakcína fungovat, a pak teprve by přišly na řadu tyto otázky. Tváří v tvář masivní pandemii však vlády uvolnily peníze, aby se výroba mohla připravit dopředu – i kdyby snad některé kapacity měly při neúspěchu testů přijít vniveč.
Jeden páteční večer v polovině března zvedl Chaz Calitri, viceprezident farmaceutického gigantu Pfizer, telefon. Šéf mu oznamoval, že firma chystá vakcínu. Klíčový pro výrobu bude osmisethektarový areál v michiganském Kalamazoo, zahrnující osmdesátku budov; na starosti jej má právě Calitri. „Zatočila se mi hlava. Dosud se to dělalo jen v laboratorním měřítku, a najednou chceme do konce roku 100 milionů dávek!“ popsal reportérům Washington Postu. „Ani jsme neměli výrobní proces!“ Rozjet masovou výrobu v dostatečném objemu a kvalitě obvykle trvá rok; Calitri dostal pár měsíců.
V Kalamazoo má Pfizer ohromné skladiště: stovky ultrasilných mrazáků. Tady se brzy odehraje poslední etapa bezprecedentního štafetového závodu, v němž pospolu soutěží medicína, věda i průmysl, píše Washington Post.
Každým dnem se velké mrazáky plní bílými tácy, jimž pracovníci pro jejich rozměry přezdívají „pizza boxy“. V každém tácu je 195 skleněných ampulí velkých asi jako nehet na malíčku. A v každé ampuli pár zmražených kapek drahocenné vakcíny. Takovou pak lékař rozmrazí a naředí, dostane z ní pět dávek vakcíny. Než se k němu ale taková ampule dostane, bude to těžko uvěřitelná, neskutečně urychlená anabáze.
První ingredience vakcíny vyrábí Pfizer v experimentálním provozu v St. Louis ve státě Missouri. S produkcí genetického materiálu koronaviru tu pomáhají bakterie E. coli, rychle se množící v obřích tancích. Napřed se do nich vpašuje genetický materiál potřebný pro výrobu vakcíny, po čtyřech dnech množení se opět části DNA, tzv. plazmidy, vypreparují. Po gramech se zmrazí a expresně zašlou do dalších továren v Massachusetts a v Německu. „Kadence naší výroby je naprosto navázaná a synchronizovaná s jejich procesy,“ popisuje pro Washington Post Paul Mensah z provozu Pfizeru v St. Louis. „Jednou jsme si ze dne na den povolali firemní tryskáč, aby do Německa odvezl plazmidy.“ Jindy pro přepravu zrekvírovali korporátní vrtulník; v těchto chvílích jsou holt ampulky víc VIP než nejvyšší manažeři jedné z největších firem Ameriky.
Němečtí či massachusettští kolegové ve speciálních inkubátorech začnou na základě plazmidů z Missouri vyrábět mRNA. A to po pytlících o velikosti nákupní tašky; každý pojme pět až deset milionů dávek vakcíny. Proces také zpomaluje nutné, takřka neustálé kontroly kvality i případných nečistot.
Jednu tašku po druhé mrazí a posílají v náklaďácích do Kalamazoo. Tam se materiál roztaví, smíchá s tukovými nanočásticemi, rozporcuje po pěti dávkách do 2ml ampulí. Zatím tu mají dvě plnicí linky, ta rychlejší zvládá naplnit deset ampulek za sekundu. Inženýři už plánují, jak tyto kapacity výrazně navýšit. Plné ambule se vyrovnají do zmíněných „pizza boxů“ a opět zamrazí. A rostoucí zásoba tu čeká na zelenou od úřadů.
Jakmile signál přijde, rozjedou se dodávky a lékaři budou moci očkovat první zákazníky. Pfizer se nespokojí se stávajícími kapacitami na rozvoz léčiv, do nemocnic, ordinací či lékáren se bude rozvážet v nově vyvinutých speciálních termoboxech. Obsahují teploměr a GPS vysílač, aby byla jistota, že teplota nestoupla nad -70 °C. Pod kritickou hranicí ji udrží suchý led (zmražený oxid uhličitý), který je běžně dostupný, přesto si kvůli dostatečné kapacitě Pfizer staví vlastní továrnu.
Suchý led udrží teplotu v boxu pět dní, jednou nebo dvakrát se ještě může vyměnit. Běžné ordinace a lékárny, dokonce ani některé nemocnice v USA nemají silné mrazáky a v běžné lednici vydrží vakcína jen pět dní, takže bude potřeba hromadné očkování velmi dobře naplánovat. Jenže na to v americkém, z velké části komerčním zdravotnictví nejsou dobře připraveni.
Prasečí lekce
Nepomohla ani lekce z roku 2009, kdy se masivně rozmohla prasečí chřipka H1N1; i tehdy vývojáři očkování závodili s časem. Jenže produkce vakcíny nebyla jediný problém, ve zdravotnictví napříč USA byl chaos. Prasečí chřipka pak nakonec vymizela dřív, než se pořádně rozjelo efektivní očkování. „Potřebujeme plán, byl zapotřebí už pěkně dlouho,“ připomíná tehdejší lekci, kdy třeba chyběly jehly či jiné pomůcky, Jason Terk, pediatr a předseda Texaské koalice veřejného zdraví. Nakonec se i na dospělé rozšířil systém očkování pro nepojištěné děti, jeden z vzácných příkladů jakž takž fungujícího systému, řekl Washington Postu.
Dnes je situace podobná: chybí například i databáze, podle níž by šlo rekrutovat desetitisíce lékařů, kteří budou Američany očkovat.
V optimistických letních časech, než udeřila druhá vlna covid-19, vypadal vývoj vakcín růžově a s ním i prognózy očkování. Ve Pfizeru věřili, že do konce roku vyrobí sto milionů dávek (pro padesát milionů lidí). Předminulý týden firma uvedla, že jich bude 50 milionů a další miliardu a čtvrt dávek chce stihnout do poloviny příštího roku.
Zároveň Pfizer jako první západní výrobce ohlásil, že předběžné výsledky testů jsou velice nadějné. Posléze je ještě zpřesnil, očkování zatím fungovalo v 95 % případů a bez významnějších vedlejších účinků (jak vyplývá z první sady konečných výsledků třetí fáze klinického testování). Funguje stejně dobře u seniorů, jejichž imunitu přitom klasické vakcíny ne vždy vybudí.
O pár dní později stejně optimistické předběžné výsledky prezentovala Moderna. Její mRNA-1273 záhy začala předběžně zkoumat Evropská léková agentura (EMA), aby mohla rychleji vyhodnotit oficiální výsledky klinických testů, sotva budou k dispozici.
V prosinci by mohl americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) Moderně i Pfizeru dát zelenou, očekává Washington Post.
Novinky se také brzy čekají od testů „oxfordské vakcíny“ (spolupráce Oxfordské univerzity a firmy AstraZeneca) a preparátu od dalšího gigantu Johnson & Johnson.
Naopak méně dobré zprávy přišly z Číny: společnost Sinovac Biotech v odborném medicínském magazínu Lancet publikovala studii o první a druhé fázi svého klinického výzkumu. Její vakcína CoronaVac (typově jde o inaktivovanou vakcínu – umrtvený skutečný virus SARS-2-CoV) se sice jeví bezpečná, avšak ne tak účinná jako západní konkurence.
„Úroveň protilátek 28 dní po poslední dávce vakcíny byla několikrát nižší než u vyléčených pacientů, kteří předtím měli covid-19 (a stejnou metodou je testovala táž laboratoř). Přesto soudíme, že CoronaVac může poskytnout uspokojující ochranu,“ uvádějí badatelé z Pekingu a připomínají, že při pokusech na makacích či v případě jiných vakcín dostačuje nižší množství protilátek. Víc mají povědět výsledky probíhající třetí fáze testů.
Tovární expanze
Zatímco výzkumníci vyhodnocují testy, jejich kolegové z výrobních divizí firem mají stejně napilno. „Se strategickými partnery Lonza ze Švýcarska a ROVI ze Španělska rozšiřujeme globální výrobu, abychom dokázali dodat přibližně 500 milionů dávek za rok, možná až miliardu,“ uvedl Stéphane Bancel, výkonný ředitel Moderny.
„S vysoce zkušenými partnery ve všech produkčních krocích hodláme vybudovat širokou a integrovanou evropskou síť na výrobu vakcíny. S touto strategií firma očekává výrazné navýšení výrobních kapacit až na 300 milionů dávek CVnCoV v roce 2021 a dvojnásobek v dalším roce,“ v úterý obdobně informovala německo-americká firma CureVac. I ta vyvinula vakcínu typu mRNA, do konce roku chce zahájit třetí fázi klinického výzkumu. Oproti rychleji otestované konkurenci nabídne výraznou výhodu: dlouhé měsíce vydrží jen v lednici, pár dní i při pokojové teplotě.
Vedle zkušených evropských partnerů na ní spolupracuje také jeden nezvyklý: kalifornská firma Tesla, patřící vizionáři Elonu Muskovi, sice normálně vyrábí elektromobily a bateriové systémy, tady ovšem dodá „mikrotovárny“, totiž RNA bioreaktory, na něž si obě firmy společně přihlásily patent. „CureVac používá verzi 2, verze 3 se vyvíjí,“ oznámil před týdnem Musk na twitteru.
V polovině listopadu se společností CureVac uzavřela smlouvu Evropská komise, v první fázi nakupuje 225 milionů dávek plus opci na dalších 180 milionů. O něco dříve komise finalizovala obdobnou smlouvu s firmami BioNTech-Pfizer, a to na 200 milionů dávek s opcí na dalších 100 milionů (Česko z nich chce 2 miliony). Smlouvu s Modernou komise schválila ve středu, a to na 80 milionů dávek a jednou tolik v opci. EU tak nasmlouvala vakcíny už od šesti firem. „Diverzifikované portfolio očkovacích látek zajistí, aby byla Evropa dobře připravena na očkování, jakmile se prokáže, že jsou tyto látky bezpečné a účinné,“ uvedla komise.
Buďte první, kdo se k tématu vyjádří.