Warum der COVID-19-Impfstoff so kalt gehalten werden muss (und was dies für seine Verfügbarkeit bedeutet)
Im Allgemeinen haben wir alle viele Fragen zu Impfstoffen. Welche brauchen wir? Wie oft brauchen wir sie? Warum brauchen wir sie? Können sie uns krank machen? Und die Liste geht weiter.
Mit dem COVID—19-Impfstoff wird es wahrscheinlich einige neue Fragen geben – einschließlich der Verfügbarkeit.
Im Vergleich zu Ihrer jährlichen Grippeimpfung — die so einfach ist wie das Betreten Ihrer örtlichen Drogerie — ist der COVID-19-Impfstoff weniger verfügbar als das, was Sie normalerweise gewohnt sind. Für den Anfang können Impfstoffhersteller nur so viele Dosen zu einem bestimmten Zeitpunkt herstellen.
Darüber hinaus sind die Impfstoffe Pfizer und Moderna — die ersten beiden COVID-19—Impfstoffe, die von der FDA für den Notfall zugelassen wurden – mRNA-Impfstoffe.
“Der Pfizer COVID-19-Impfstoff muss bei extrem niedrigen Gefriertemperaturen von etwa -100 Grad Fahrenheit gelagert werden. Diese Temperatur fällt deutlich unter das, was in einem Standard-Gefrierschrank gefunden wird “, erklärt Dr. John Cooke, medizinischer Direktor des RNA Therapeutics-Programms bei Houston Methodist. “In der Tat, die Art von Gefriergeräten benötigt, um diesen Impfstoff langfristig zu speichern sind nicht diejenigen, die Sie in einer Arztpraxis, Drogerie oder sogar die meisten Krankenhäuser finden. Der Moderna COVID-19-Impfstoff muss aus Gründen der Langzeitstabilität ebenfalls eingefroren werden, kann jedoch einige Wochen in einem Standardkühlschrank in einer Klinik aufbewahrt werden.”
Dr. Cooke ist hier, um zu erklären, warum die ersten COVID-19-Impfstoffe so kalt gehalten werden müssen und was dies für ihre Verfügbarkeit bedeutet.
Warum müssen die COVID-19-Impfstoffe so kalt gehalten werden?
Dr. Cooke: Der Grund, warum die COVID-19-mRNA-Impfstoffe von Pfizer und Moderna so kalt gehalten werden müssen, ist die in diesen Impfstoffen verwendete mRNA.
Die Nutzung der mRNA—Technologie war entscheidend für die schnelle Entwicklung eines sicheren, wirksamen Impfstoffs, aber mRNA selbst ist unglaublich zerbrechlich – sie wird sehr schnell und leicht abgebaut. Diese inhärente Instabilität der mRNA hat die Entwicklung eines mRNA-basierten Impfstoffs in der Vergangenheit so schwierig gemacht. Darüber hinaus ist das biologische Material, das verwendet wird, um die mRNA so zu verpacken, dass sie als Impfstoff abgegeben werden kann, ebenfalls etwas instabil.
Glücklicherweise wurde viel Arbeit in die Entwicklung von Methoden und Technologien gesteckt, die mRNA stabiler machen, so dass sie nun erfolgreich in einen Impfstoff eingebaut werden kann.
Die ersten beiden COVID-19-mRNA-Impfstoffe müssen jedoch weiterhin gekühlt werden, um sicherzustellen, dass die mRNA in diesen Impfstoffen stabil bleibt. Und wenn wir kalt sagen, sprechen wir von -100 Grad Fahrenheit für den Pfizer—Impfstoff – was viel, viel kälter ist als das, was ein Standard-Gefrierschrank erreichen kann.
Aber keine Sorge, diese ultrakalten Temperaturen werden nur für die Lagerung benötigt. Der Impfstoff wird vor der Injektion aufgetaut.
Was bedeutet die Anforderung einer ultrakalten Lagerung für die Verfügbarkeit von Impfstoffen?
Dr. Cooke: Da der Pfizer COVID-19-mRNA-Impfstoff einen extrem niedrigen Gefrierprozess erfordert, wäre eine breite Verteilung an die breite Öffentlichkeit schwer zu erreichen, selbst wenn sofort ausreichende Dosen verfügbar wären.
Das liegt daran, dass die Art des Gefrierschranks, die benötigt wird, um diese Minustemperaturen zu erreichen, weder in Drogerien oder Arztpraxen noch in den meisten Krankenhäusern oder Kliniken zu finden ist. Glücklicherweise haben wir bei Houston Methodist viele dieser Gefrierschränke, und deshalb werden wir einer der wichtigsten Standorte in Houston sein, an denen der Impfstoff verteilt wird.Moderna Moderna
Darüber hinaus gibt es Nuancen in den spezifischen Lagertemperaturrichtlinien für jeden der beiden COVID-19-mRNA—Impfstoffe – wobei Moderna flexibler ist als Pfizer.
Der Impfstoff von Pfizer kann nur etwa 5 Tage im Kühlschrank aufbewahrt werden, bevor die mRNA abgebaut wird, während der Moderna-Impfstoff etwa 30 Tage im Kühlschrank stabil bleibt.
Darüber hinaus werden beide Impfstoffe in Mehrdosisfläschchen an Krankenhäuser geliefert, was die temperaturbedingte Distributionslogistik weiter verkompliziert. Die Durchstechflaschen müssen strategisch aufgetaut und die Dosen rechtzeitig verabreicht werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass eine Durchstechflasche zu lange im Kühlschrank verbleibt.
Im Gegensatz dazu und zum Vergleich kann der Influenza-Impfstoff monatelang in Kühlschränken in Einzeldosis—Fläschchen gelagert werden – was die Verteilung erheblich erleichtert.
Schließlich wird die Verfügbarkeit des COVID-19-Impfstoffs, obwohl er nicht mit der Temperatur zusammenhängt, auch durch die Notwendigkeit beeinflusst, Prioritäten zu setzen, wer Dosen erhält, sobald diese verfügbar sind.
Müssen zukünftige COVID-19-Impfstoffe so kalt gehalten werden?
Dr. Cooke: Es gibt zwei Gründe, warum zukünftige Impfstoffe wahrscheinlich nicht so kalt gehalten werden müssen wie die COVID-19-mRNA-Impfstoffe von Pfizer und Moderna.
Erstens basiert nicht jeder COVID-19-Impfstoff, der derzeit entwickelt und getestet wird, auf der mRNA-Technologie. Tatsächlich sind diesen mRNA-Impfstoffen einige virale Vektor—COVID-19-Impfstoffe auf den Fersen – eine völlig andere Art von Impfstoff, der sich diesen temperaturbedingten Herausforderungen nicht stellen wird.
Zweitens wird es irgendwann eine zweite Generation von COVID-19-mRNA-Impfstoffen geben, und diese nächste Generation wird wahrscheinlich die Herausforderung der ultrakalten Lagerung meistern. Unser eigenes RNA-Therapeutika-Programm hier bei Houston Methodist hat Präparationsmethoden entwickelt, die mRNA viel stabiler machen. Tatsächlich ist unsere mRNA im Kühlschrank 6 Monate lang stabil, und wir haben sogar Erfolg beim Versand bei Raumtemperatur nach Übersee. Letztendlich denke ich, dass die zweite Generation von mRNA-Impfstoffen das Kühlkettenproblem der aktuellen mRNA-Impfstoffe von Pfizer und Moderna gelöst haben wird.
