[D66] Dit zijn de vijf knelpunten van het vaccin tegen Covid-19 (Wuhan Coronavirus 2019-nCoV #417)

[Dr. Marc-Alexander Fluks]

Bron:   NRC Handelsblad
Datum:  11 november 2020
Auteur: Chris Hensen, Hanneke Chin-A-Fo, Niki Korteweg
URL:    
https://www.nrc.nl/nieuws/2020/11/10/van-lab-naar-bovenarm-vijf-knelpunten-a4019542
Opm:    Betaalmuur omzeilen: Kopieer de URL in,
           https://document.online-convert.com/convert-to-html
         en surf naar de html-file in de verkregen zip-file.


Dit zijn de vijf knelpunten van het vaccin tegen Covid-19
---------------------------------------------------------
Met een vaccin is de pandemie nog niet over. Productie en distributie op 
wereldschaal is minstens zo complex.

Laten we ons niet rijk rekenen. De Amerikaanse farmaceut Pfizer bracht 
maandag samen met het Duitse BioNTech het eerste echt opwekkende 
Covid-19-nieuws sinds het begin van de pandemie. Uit de tussentijdse 
resultaten van hun test onder tienduizenden proefpersonen bleek dat hun 
kandidaatvaccin tegen Covid-19 90 procent effectief is. Dat overtrof 
alle verwachtingen.

Maar wereldleiders haastten zich maandag om de verwachtingen te 
temperen, uit vrees dat mensen nu de coronamaatregelen overboord gooien. 
'Het zal nog vele maanden duren voor er breed gevaccineerd wordt', 
waarschuwde president-elect Biden. De Britse premier Johnson verklaarde 
dat er 'een belangrijke hindernis was genomen, maar dat er nog 
'meerdere' aankomen.

Virologen zien in het nieuws vooral een grotere kans dat ook andere 
kandidaatvaccins, zoals die van AstraZeneca (met Oxford University), 
Moderna, Novavax en Janssen (Johnson & Johnson), de komende weken 
positieve resultaten laten zien. Als er meerdere effectief en veilig 
blijken, en geneesmiddelenautoriteiten ze goedkeuren, kan er 
daadwerkelijk grootschalig gevaccineerd worden.

Daarbij doemt de vraag op hoe farmaceuten en overheden 'het' vaccin bij 
miljarden mensen gaan krijgen, en dus de grootste vaccinatiecampagne 
ooit gaan opzetten. De productie en distributie van een vaccin op deze 
schaal zijn immers net zo ingewikkeld als de ontwikkeling ervan, klinkt 
het in de farmaceutische wereld. We zetten de stappen tussen 
laboratorium en bovenarm op een rij, met hun belangrijkste bottlenecks.


1 Productie

Een vaccin maken in een glazen flesje in het lab is een ding, het op 
grote schaal produceren in een fabriek is iets compleet anders. Neem de 
vaccins op basis van een onschuldig verkoudheidsvirus met een stukje van 
het coronavirus, zoals dat van AstraZeneca of Janssen. Die 
vaccinvirussen worden in cellen gekweekt, in een vloeistof met speciale 
ingredienten. Om grote hoeveelheden te kweken in een bioreactor van 
1.000 liter, moet uitgezocht worden hoe die cellen dagenlang voldoende 
zuurstof en voedingsstoffen krijgen. 'Dat kan maandenlang duren', zegt 
Gideon Kersten, bijzonder hoogleraar vaccinontwikkeling in Leiden. 'De 
cellen zijn kwetsbaar, dus je kunt niet te hard zuurstof door de 
bioreactor laten borrelen.' De reactoren zijn peperduur, vaak heeft een 
productielijn er maar een, soms enkele. Er kunnen dus niet veel 
condities worden uitgeprobeerd.

Een ander knelpunt is de kennisoverdacht van het lab naar de fabriek. 
'Zo'n tech-transfer is een hels karwei', zegt viroloog en epidemioloog 
Jaap Goudsmit, tevens voormalig hoofd van het Crucell Vaccin Instituut 
van Janssen.

Hoe meer van die tech-transfers er nodig zijn, hoe groter de vertraging 
kan worden. Astra Zeneca heeft vijftien productielocaties, volgens 
Goudsmit, farmaceut Johnsson & Johnsson richt er voor het 
kandidaatvaccin van Janssen bijvoorbeeld maar drie in.

De vaccins op basis van een eiwitfragment, zoals dat van Novavax, lopen 
weer tegen een ander knelpunt aan. Die hebben vaak een hulpmiddel nodig, 
een adjuvans. Daaraan kan een tekort ontstaan als er grootschalig 
geproduceerd moet worden.


2 Verpakking

Vanuit de bioreactor moet een vaccin terecht komen in een handzame 
verpakking per dosis, of een paar doses. Sommige vaccinproducenten doen 
dat deel van het proces zelf, andere besteden het uit. 'Vulcapaciteit 
wordt waarschijnlijk de belangrijkste bottleneck', verwacht Jorrit van 
Hoorn, zelfstandig consultant in de vaccinindustrie. Hij wijst 
bijvoorbeeld op de enorme capaciteit die CEPI nodig heeft. CEPI, een 
organisatie die de ontwikkeling en beschikbaarheid van vaccins 
stimuleert, heeft voor 1 miljard doses aan vulcapaciteit gereserveerd 
bij bedrijven in Spanje en Zuid-Korea. 'Er zijn maar weinig bedrijven 
die die aantallen aankunnen.'

Ook de productie van de glazen flesjes waarin vaccins worden verpakt, 
moet met miljarden stuks omhoog. Deze vials worden gemaakt van 
specialistisch borosilicaatglas. De Duitse firma Schott is wereldwijd 
een van de grootste producenten.

'We hebben heel veel aanvragen voor vials', zegt Hans Arts van Schott 
Benelux, 'maar we kunnen nooit iedereen tegelijk bedienen. Daarom hebben 
we afspraken gemaakt met de partijen waarvan wij denken dat ze succesvol 
zijn in het vinden van een vaccin. We hopen natuurlijk dat onze 
verwachting uitkomt, dan hebben we de juiste partners gekozen en 
bedienen we de markt.'


3 Opslag

Koelkasttemperatuur, min 20 of zelfs min 70 graden Celsius - elk vaccin 
heeft zijn eigen bewaartemperatuur. Vooral voor de instabiele 
rna-vaccins is vaak een lage temperatuur nodig. En alle benodigdheden 
voor de zogenoemde ultrakoude opslag van min 70 zullen schaars worden.

Transporteur DHL heeft berekend dat er ongeveer 25 landen zijn die over 
voldoende capaciteit beschikken voor vaccins die bevroren gehouden 
moeten worden. Dat is goed voor slechts een derde van de 
wereldbevolking.

Pfizer beschikt op zijn fabrieksterrein in het Amerikaanse Kalamazoo 
over 350 vriezers, schrijft The Wall Street Journal. De schaarste aan 
ultrakoude wordt verwacht in de ziekenhuizen, huisartsenpraktijken en 
sporthallen waar het vaccin gaat worden toegediend. Pfizer heeft daarom 
een eigen koeldoos ontwikkeld, waarin 5.000 doses tien dagen bij min 70 
graden bewaard kunnen worden.

Simon Wierper van HapoH, een groothandel in Baarn die koelkasten voor 
vaccins levert, verwacht dat er veel vraag naar koelcapaciteit zal 
ontstaan. Het is nog gissen welke koeling dat wordt: 'gewone' 
koelkasten, vrieskasten die tot min dertig kunnen of kasten die 
ultrakoude aankunnen. Voor een leverancier als Wierper zal veel dus 
afhangen van welke vaccins Nederland opneemt in het nationale 
vaccinatieprogramma. 'Het wordt hoe dan ook een gigantische operatie', 
voorspelt hij.


4 Distributie

Meer dan een ruwe schatting is het niet, maar DHL gaat ervan uit dat er 
de komende twee jaar 15.000 vrachtvluchten nodig zullen zijn om de 
wereld van vaccin te voorzien. Vervoer per schip is naar verwachting 
minder geschikt, omdat vaccins vaak beperkt houdbaar zullen zijn. Pfizer 
heeft zijn distributieplan al openbaar gemaakt: dagelijks zullen er 
vanuit Kalamazoo in de VS en de fabriek in het Belgische Puurs zo'n 24 
vrachtwagens met 7,6 miljoen doses naar vliegvelden rijden en daar 
worden overgeladen op twintig vliegtuigen van koeriersdiensten FedEx, 
UPS en DHL. Die zullen de dozen daarna per vrachtwagen verspreiden.

Voor ontwikkelingslanden die vaccins geleverd zullen krijgen uit het 
samenwerkingsprogramma COVAX werkt Unicef vanuit zijn distributiecentrum 
in Kopenhagen aan een verspreidingsplan. Aan het eind van het jaar wil 
Unicef 520 miljoen injectienaalden hebben opgeslagen en een overzicht 
hebben van de zwakke plekken in de koudeketen.

Net als in rijke landen zitten de grootste problemen aan het einde van 
de keten. Unicef en de vaccinatieorganisatie GAVI experimenteren met 
drones voor levering in afgelegen gebieden, schrijft persbureau AP. In 
de afgelopen drie jaar hebben zij zo'n 40.000 plaatsen in Afrika en Azie 
voorzien van koelopslag, vaak op basis van zonne-energie.


5 Toediening

Zijn de vaccindoses eenmaal binnen handbereik, dan moeten ze nog in de 
bovenarmen van vele miljoenen mensen belanden. Ook dat is lastiger als 
het vaccin moet worden bewaard in een diepvries of zelfs bij min 70 
graden. 'Dat is de Achilleshiel van de rna-vaccins', zegt hoogleraar 
Kersten. 'Ook in westerse landen is alles ingericht op opslag in de 
koelkast.'

De Gezondheidsraad komt binnenkort met een advies over welke groepen als 
eerste gevaccineerd moeten worden, zoals zorgmedewerkers, ouderen en 
mensen met onderliggende aandoeningen. 'Dat kan alleen via de 
huisartsen. We hebben daar veel ervaring mee met de griepvaccinatie', 
zegt microbioloog Roel Coutinho, oud-directeur van het Centrum 
Infectieziektebestrijding van het RIVM. 'Een massavaccinatie is best een 
logistieke operatie, zeker als er nog speciale eisen zijn aan de opslag, 
maar we kunnen dat.'

'Een vaccin is er pas als het bij de huisarts gehaald kan worden', zegt 
Goudsmit, 'Veel goedgekeurde vaccins sneuvelen alsnog omdat het bedrijf 
de productie niet rond krijgt. '

Gezien de haken en ogen aan rna-vaccins vestigt Goudsmit zijn hoop op 
bijvoorbeeld de virale vaccins van AstraZeneca en Janssen of het 
eiwitvaccin van Novavax. 'Een vaccin zal er komen, dat is wat de 
resultaten van Pfizer laten zien. Maar welke het wordt, dat moeten we 
zien.'

--------
(c) 2020 NRC