Koronavirus

Nepredvidljivi biološki procesi pri proizvodnji cepiv

Pred kratkim je potekal prvi dialog o znanosti pred covidom 19 in po njem, osrednji gost je bil profesor Jeffrey Almond, virolog in vakcinolog z Univerze v Oxfordu, ki je predstavil drobovje proizvodnih verig cepiv

cepiva-2021
foto: Polina Tankilevitch/Pexels

V zadnjih dneh postaja vse bolj jasno, da proizvodne verige cepiv le težko dohajajo naročila in cilje, ki so si jih zastavili proizvajalci in naročniki cepiv. Gre za velik podvig. V preteklosti je namreč gradnja novih proizvodnih obratov za produkcijo cepiv vzela tudi več let.

"Proizvodnjo lahko bodisi razširimo ali povečamo že obstoječo. Ponavadi govorimo o postavitvi tovarne za proizvodnjo določenega produkta, tokrat pa iščemo že obstoječe tovarne, ki bi jih lahko hitro prilagodili za proizvodnjo na osnovi celičnih kultur in metod, ki so bile že v uporabi za druge stvari. Iščemo torej proizvodnje linije, ki jih je mogoče hitro prilagoditi. Mislim, da se proizvajalci trudijo k proizvodnji pristopiti na različne načine." - prof. Jeffrey Almond, virolog in vackinolog z Univerze v Oxfordu

Dodatno prilagodljivost in fleksibilnost ter veliko upanja za prihodnost pandemije in tudi drugih morebitnih novih pandemij v prihodnosti prinašajo cepiva na osnovi nukleinskih kislin, bolj znana kot cepiva mRNK.

"Cepiva RNK so zanimiva zgodba. V preteklosti je bilo potrebno za vsako cepivo spremeniti tovarno in zgraditi novo; sedaj lahko spremenimo le zaporedje mRNK in imamo novo cepivo. To ima izjemen potencial za zmožnost proizvodnje. Pa vseeno so morali lansko leto trdo delati, da so povečali proizvodnjo verigo ter da so pridobili materiale in začeli s proizvodnjo in jo povečali do učinkovite ravni."

Kljub izjemnemu potencialu, se pri proizvodnji mRNK cepiv ne izognemo nepredvidljivim biološkim procesom. Ti so ključni tudi za cepiva z virusnih vektorjev. Evropska unija ima trenutno pogodbi z dvema proizvajalcema cepiv z adenovirusnimi vektorji, in sicer z Astro Zeneco in s podjetjem Johnson in Johnson. Cepivo slednjega je te dni v obravnavi na Evropski agenciji za zdravila in je, lahko upamo, tik pred pogojno odobritvijo. Pri proizvodnji cepiv z virusnimi vektorji se zanašamo na celične kulture: "Naj navedem še dodaten primer. Pri proizvodnji adenovirusnih vektorjev za cepivi Johnson in Johnson in Astra Zeneca začnemo z evkariontskimi celicami v suspenziji.  Ker se te celice goji v suspenziji, jih je potrebno ves čas mešati. Če jih damo v okromne bioreaktorje - posode, velike od 2000 do 5000 litrov, je potrebno bolj močno mešati, a tako lahko celice poškodujemo. Ob tem pa jim moramo dovajati kisik in hranila. Med mešanjem se ustvarjajo mehurčki plina, vse se peni. Vse skupaj lahko postane ogromen nered. Po vsem tem pa je potrebno dodati še virus, ki ga gojimo in pri tem moramo sočasno okužiti vse celice v bioreaktorju. Potem dobimo še večji nered, nekatere celice se okužijo, druge razpadejo. Vse postane zapacano, ker se DNK sprosti iz celic, še bolj se peni zaradi kisika, ki ga dovajamo. Celoten proces lahko postane nočna mora. Povečevanje proizvodnje je zelo zahtevno. Skozi več let testiranja so razvili bioreaktorje, hitrost ter način mešanja celic, vse do podrobnosti, kot je oblika mešal. Celoten proces deluje optimalno. Je zelo napredoval, a je še vseeno presenetljivo težak. Jaz sem se pridružil industriji iz akademskega sveta in sem si mislil, saj to je preprosto. Potem sem šele videl, kako kompleksno je. Vedno bolj sem presenečen in navdušen nad strokovnjaki, ki so vse to razvili v zadnjem letu, da imamo tako veliko kapaciteto, kot jo imamo sedaj."

Sami proizvodnji cepiva sledi še polnjenje vial, steklenih posodic, in izvajanje cepljenja. Pri vsakem izmed teh korakov lahko pride do pomanjkanja materialov za proizvodnjo in na koncu še osebja za izvedbo cepljenja. Zaenkrat teh težav še nimamo, vseeno pa prihaja do zamud pri dobavi nekaterih cepiv. Kje naj bi se po mnenju profesorja Almonda zataknilo pri proizvodnji cepiva Astra Zenece?

"Kratek odgovor je, da ne vem. Nimam vpogleda znotraj proizvodnih verig in vsem tudi ne povedo, kaj se dogaja. Lahko le sumim, da gre za dostopnost, predvsem v tem, kakšna je donosnost virusa iz celičnih kultur in tudi število celičnih kultur, ki jih imajo v bioreaktorjih v proizvodnji. Verjetno je proces res malo bolj počasen, kot smo pričakovali, a je še vseeno izjemen. Kljub vsemu smo prejeli več deset milijonov doz cepiva. Vse poteka zelo hitro. Res je nadležno, da ne gre hitreje, a ne smemo biti preveč kritični; še vseeno so zelo dobri."

V prihodnjih mesecih se lahko nadejamo vedno več cepiv. Nekatera farmacevtska podjetja, ki niso bila uspešna v razvoju cepiva, so drugim ponudila svoje kapacitete za proizvodnjo. A zagon in optimizacija proizvodnje, ki vključuje biološke procese, vzame čas. Trem že odobrenim cepivom znotraj Evropske unije se bo, lahko upamo, kmalu pridružilo še četrto. Kljub temu da so proizvodne verige nepredvidljive in našim večjim pričakovanjem, je razvoj in postavitev večmilijonske proizvodnje cepiv v enem letu izjemen dosežek.