Uued COVID-vaktsiinid Vajavad Absurdset Materjali Ja Tööjõudu

Ettevõtted üritavad hankida varusid sadade miljonite vaktsiinitüüpide jaoks, mida pole kunagi varem sellises mahus tehtud.

Vaevalt aasta tagasi olid vähesed inimesed väljaspool väikest teadlaste ja ettevõtete võrgustikku kuulnud mRNA vaktsiinidest. Täna panevad miljonid lootusi nendele geneetikapõhistele immuniseerimistele, mis on COVID-i vastases võitluses keskpunkti jõudnud. Kuid mõnede teadlaste sõnul võivad vaktsiinide valmistamiseks vajalike varude ja materjalide puudused põhjustada ulatuslikku puudust.

Esimesed mRNA COVID vaktsiinide annused hakkasid saabuma USA ja mitmete teiste riikide haiglatesse detsembris. Üldine küsimus on see, kui kiiresti suudavad neid tootvad ettevõtted tootmist globaalse nõudluse rahuldamiseks suurendada. See on esimene kord, kui mRNA vaktsiinidele antakse luba kasutamiseks väljaspool kliinilisi uuringuid. Nende tööks on keha enda rakkude meelitamine viirusvalgu valmistamiseks, mis kutsub esile immuunreaktsioone nakkuse vastu. USA on andnud erakorralise loa kahele seni farmaatsiaettevõtte Pfizer ja BioNTech ning biotehnoloogiaettevõtte Moderna valmistatud COVID vaktsiinile, mis mõlemad toetuvad mRNA-le. Kolmandal ettevõttel CureVac, mille peakontor asub Saksamaal Tübingenis, on hilise staadiumi kliinilistes uuringutes praegu mRNA vaktsiin. Trumpi administratsioon jõudis detsembri lõpus Pfizeriga kokkuleppele anda USA-le juuli lõpuks 100 miljonit lisaannust, mille tulemuseks oli kahekordne summa, mille valitsus algselt tellis. Koos oma partneri BioNTechiga plaanib Pfizer järgmisel aastal toota ja levitada kogu maailmas 1,3 miljardit annust. Ja Moderna kavatseb toota 500 miljonit kuni üks miljard annust, millest 200 miljonit on juba USA-le eraldatud.

Nende eesmärkide saavutamine pole kerge saavutus. "Maailmas pole ühtegi rajatist, mis oleks varem mRNA-d nii suures mahus tootnud," ütleb Maria Elena Bottazzi, Baylori meditsiinikolledži ja Texase lastehaigla Houstonis viroloog. Pfizer ja Moderna on ehitanud toitevõrke, et minna üle kliiniliselt suurtootmisele. Kuid tootmisprotsessi igal etapil on vaja toorainet, mida enne COVID-i toodeti ainult kliinilisteks uuringuteks vajalikus koguses - "miljardite annuste pidev tootmine", ütleb Bostoni teadus- ja arendustegevuse eest vastutav tegevjuht Patrick Boyle. -põhine sünteetilise bioloogia ettevõte Ginkgo Bioworks.

Sellised mRNA vaktsiinid luuakse märksa kiiremate keemiliste protsesside abil kui traditsioonilised vaktsiinid, mis on tehtud nõrgestatud viiruste kasvatamisel kanamunades. Tootjad alustavad digitaalse järjestusega geneetilistest ehitusplokkidest uudse koronaviiruse "piigi" valgu jaoks, mida patogeen rakkudesse sisenemiseks ja nakatamiseks kasutab. Robootilised monteerimisliinid muudavad selle järjestuse kõigepealt DNA matriitsiks ja seejärel mRNA vaktsiini aineks. Väga ebastabiilse mRNA kaitsmiseks pakendavad vaktsiinitootjad selle õlisesse lipiidse nanoosakesse, mis hõlbustab ka inimese rakkude omastamist. Inokuleeritud rakud teevad viiruse piigi oma pinnale ja kuvavad selle nii, et immuunsüsteem õpiks viirust hiljem ära tundma ja selle vastu võitlema.

USA valitsuse aruandekontori (GAO) novembri aruande järgi on suur osa nende vaktsiinide tootmiseks vajalikust puudulik. GOA töötajatega tehtud intervjuude käigus kirjeldasid tootmisettevõtte töötajad väljakutseid reagentide ja teatud kemikaalide, samuti klaasviaalide, süstalde ja muu riistvara hankimisel. Samuti tõid nad välja puudujäägi „täitke ja viimistlege“rajatistest, kus vaktsiiniannused laaditakse steriilsetesse anumatesse, ja töötajate puudulikkusest, kellel on mRNA tootmisprotsesside läbiviimiseks vajalikud erioskused. GAO järeldus võib selline ressursside nappus põhjustada tootmise mahajäämust.

Boyle toob vaktsiinide kriitilisemate toorainetena välja polümeraasid, ensüümi tüübi, mis muundab DNA mRNA-ks ja lipiidide nanoosakeste valmistamiseks kasutatud koostisosadeks. Ta ütleb ka, et tootjad vajavad paremat juurdepääsu harvaesinevale ainele, mida nimetatakse vaktsiiniat piiravaks ensüümiks (VCE), mis aitab hoida mRNA lagunemast ja annab sellele petlikult inimliku välimuse, et rakkude valke tootvad masinad ei saaks seda tagasi lükata. Boyle'i meeskond on välja arvutanud, et 100 miljoni mRNA vaktsiiniannuse genereerimiseks vajaliku 10 naela VCE valmistamine ületaks bioreaktorite (biokeemiliste reaktsioonide läbiviimiseks kasutatavad mahutid) piiratud võimsuse ja läheks maksma mis tahes biofarmatseutilise ülemaailmse tarneahela, tõdeb, et seal oli varajase sügise laiendamise küsimus”, mis on tema sõnul lahendatud. "Kui jooksete selles tempos, peavad kõik suurendama oma tegevust korraga," ütleb Alcorn. "Me vajame oma tarnijatelt rohkem ja meie saidid peavad optimeerima ka töö tulemuslikkust." New York Times on teatanud, et Pfizeri uus leping USA valitsusega sõltub paremast juurdepääsust spetsiaalsetele materjalidele, mida ettevõte ei avalikustanud. Kuid Alcorn ütleb ajalehele Scientific American, et “uued ja ainulaadsed komponendid, mida on vaja lipiidide nanoosakeste jaoks”, on piirav tegur. Moderna ei vastanud kommenteerimistaotlustele.

Vajalik tootmise laiendamisel on metsik kaart see, kui kaua mRNA vaktsiini kaitse kestab. Seattle'is asuva nakkushaiguste uurimisinstituudi tegevjuht Corey Casper ütles, et eksperdid loodavad, et vaktsiinid stimuleerivad antikehade taset neli kuni kümme korda kõrgemad kui looduslike nakkuste põhjustatud tasemed. "Seda ei juhtunud," ütleb ta. „MRNA vaktsiinid toimivad suurepäraselt: [umbes] 95-protsendiline kaitse haiguste eest [kliinilistes uuringutes]. Kuid kui antikehad langevad kiiresti alla kaitselävi, võivad inimesed vajada korduvaid aineid, mis nõuaks rohkem vaktsiini tootmist. Võimalik, et laiem immuunrakkude hulk, sealhulgas T-rakud, pikendab ja säilitab mRNA-indutseeritud kaitse, kuid see stsenaarium jääb lahtiseks küsimuseks.

Õnneks pole mRNA vaktsiinid ainus mäng linnas. Teised ettevõtted - näiteks Johnson & Johnson ja AstraZeneca - võtavad hilise staadiumi kliiniliste uuringute käigus erinevaid lähenemisviise kasutades valmistatud COVID-vaktsiine. Ideaalis annavad need jõupingutused miljoneid lisaannuseid - mitte ainult rikkamatele riikidele, kes on seni varunud lähiajalisi pakkumisi, vaid ka madala ja keskmise sissetulekuga riikidele. Viimane kategooria hõlmab 67 riiki, kus järgmisel aastal võib immuniseerida ainult ühe inimese kümnest, selgub Amnesty Internationali ja Oxfam Internationali hõlmava organisatsiooni People’s Vaccine Alliance analüüsist. "Seda on varem palju kordi öeldud, kuid vajame väravasse mitu lööki," ütleb Casper.

Koroonaviiruse puhangu kohta lugege lähemalt siit Scientific American. Ja lugege meie rahvusvahelise ajakirjade võrgustiku kajastusi siit.