新冠疫情以來(lái),醫(yī)藥公司面臨的不只是疫苗的安全有效性挑戰(zhàn),如何在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)數(shù)以?xún)|計(jì)的疫苗,或許是更大的難題。目前,輝瑞已向美國(guó)供應(yīng)了1億劑疫苗,并已成功在今年3月底準(zhǔn)備好了1.2億劑的分發(fā)工作。
輝瑞對(duì)全球產(chǎn)品供應(yīng)總裁Mike McDermott在接受CNN網(wǎng)站采訪時(shí)介紹,公司正在不斷擴(kuò)大產(chǎn)量,今年盡快達(dá)到20億劑的生產(chǎn)目標(biāo),在年底預(yù)計(jì)可達(dá)到25億劑。
去年12月,輝瑞的mRNA疫苗才剛剛被授權(quán)緊急上市,為什么在幾個(gè)月內(nèi)就已達(dá)成上億劑的供應(yīng)?
首先,快速生產(chǎn)疫苗需要冒巨大的風(fēng)險(xiǎn)。輝瑞疫苗是美國(guó)“曲速行動(dòng)”疫苗研發(fā)計(jì)劃的一部分,也簽訂了1億劑疫苗的供應(yīng)協(xié)議,然而該公司并沒(méi)有向國(guó)家申請(qǐng)研發(fā)資金。輝瑞可以利用各地疫苗工廠現(xiàn)有的一些設(shè)備改造,但大部分用于生產(chǎn)新冠疫苗的設(shè)備在一年前并不存在。
McDermott說(shuō),輝瑞在整個(gè)生產(chǎn)線上已花費(fèi)了近20億美元,甚至在臨床試驗(yàn)完成之前,就已經(jīng)花費(fèi)了近5億美元。由于不知道產(chǎn)品是否有效,因此提前投資可以說(shuō)是巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
臨床實(shí)驗(yàn)中共有四種類(lèi)型的疫苗可能有效,這意味著生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)必須做好任何一種類(lèi)型的準(zhǔn)備。打個(gè)比方說(shuō),晚上你要準(zhǔn)備一款甜點(diǎn),但不知道是蛋糕、核仁巧克力餅中的哪一種,所以你需要把每一種原料都提前買(mǎi)好,這就帶來(lái)了巨大的成本。
在輝瑞疫苗的生產(chǎn)過(guò)程中,最影響生產(chǎn)效率的是脂質(zhì)原料供應(yīng)量,它可以安全地儲(chǔ)存運(yùn)輸mRNA使其達(dá)到細(xì)胞發(fā)揮作用。此前,由于脂質(zhì)納米粒從未用于生產(chǎn)大規(guī)模商業(yè)產(chǎn)品,供應(yīng)商能力不足,因此,輝瑞與這些供應(yīng)商積極建立合作,提前做好了擴(kuò)大脂質(zhì)原料的生產(chǎn)能力。
加快生產(chǎn)效率需要從“限速步驟”入手。輝瑞的疫苗是一種脂質(zhì)納米粒,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用脂質(zhì)涂層包裹的mRNA,可以進(jìn)入細(xì)胞并且迅速釋放內(nèi)部成分。脂質(zhì)納米粒生產(chǎn)核心是一個(gè)沖擊射流混合器,一端泵送脂質(zhì),另一端泵送mRNA,在400磅的壓力下壓制成脂質(zhì)納米粒成分用于制作疫苗。如前文所說(shuō),輝瑞必須提前設(shè)計(jì)出四種脂質(zhì)納米粒生產(chǎn)方案。
McDermott說(shuō),制作脂質(zhì)納米粒難度并不大,但最大的問(wèn)題是如何擴(kuò)大生產(chǎn)量。他第一次看到機(jī)器時(shí)喪失了信心,怎么可能用這樣小的設(shè)備生產(chǎn)數(shù)億劑藥物?于是,研發(fā)團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)擴(kuò)大機(jī)器的體積增加生產(chǎn)量,但是沒(méi)有成功。接著,該團(tuán)隊(duì)又設(shè)計(jì)了僅有原來(lái)四分之一大小的儀器,通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制流量和壓力。體積減小意味著合成單元增多,生產(chǎn)效率提高至越來(lái)的4倍。
模塊化建造策略也在增加生產(chǎn)量的工作中發(fā)揮了重要作用。車(chē)間越大,生產(chǎn)量越高,因此輝瑞在得克薩斯州的另一家工廠制作了模塊化車(chē)間,然后運(yùn)往卡拉馬祖的疫苗工廠。就像拼積木一樣,把一個(gè)個(gè)房間模塊放到正確的位置,通電、消毒后就可以投入使用。相比直接在卡拉馬祖建設(shè)工廠車(chē)間,這種模塊化策略的耗費(fèi)時(shí)間節(jié)約了一半。
通過(guò)上述改進(jìn)措施,輝瑞疫苗每周生產(chǎn)量已從300萬(wàn)—400萬(wàn)擴(kuò)大到每周1300萬(wàn),年中這個(gè)數(shù)字將翻番,即每月1億劑。
自2020年12月被批準(zhǔn)緊急上市以來(lái),疫苗生產(chǎn)線的難題接踵而至。隨著病毒的不斷變異,輝瑞還將面臨更多的挑戰(zhàn)。沒(méi)有證據(jù)表明疫苗的免疫反應(yīng)會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間,因此還需要做好面向每個(gè)人第三劑疫苗的生產(chǎn)工作。輝瑞也在進(jìn)行針對(duì)病毒變異的改造疫苗臨床試驗(yàn),為了做好新疫苗的供應(yīng)工作,McDermott還將做好生產(chǎn)線的調(diào)整,以便在必要時(shí)按時(shí)提供更新版疫苗。
來(lái)源:生命科學(xué)