Ca Đoàn Thánh Linh Giáo Xứ Đa Minh: KIẾN THỨC Y HỌC CHÂN CHÍNH VÀ LƯƠNG THIỆN PHẦN II

Tài liệu sau đây là của Trường Đại Học Tiểu Bang North Carolina, Hoa Kỳ

The following text is taken from the North Carolina State University—on August 6, 2021

(at https://news.ncsu.edu/2020/12/vaccine-manufacturing-q-and-a/

By Matt Shipman

Truy cập ngày 6 tháng 8, năm 2021)

Tác giả Matt Shipman

HOW LONG DOES IT TAKE TO MAKE VACCINES?

In this post, we focus on how long it takes to develop and manufacture vaccines – particularly those designed to protect against COVID-19.

To address those questions, we spoke with Jennifer Pancorbo, director of industry programs and research at NC State’s Biomanufacturing Training and Education Center. Pancorbo is an expert in vaccine manufacturing, with particular expertise in viral vector vaccine development and production processes.

This post is part of a series of Q&As in which NC State experts address questions about the vaccines on issues ranging from safety to manufacturing to how the vaccines will be distributed.

The Abstract: How long does it take to make vaccines?

Jennifer Pancorbo: There are two ways to interpret this question. Do you mean actually manufacturing a vaccine that is already created? Or do you mean designing a new vaccine?

Developing a new vaccine from scratch takes considerable time. It depends a lot on how much information is available about the disease itself, how the disease infects people and spreads, and so on. But it traditionally has taken 5-10 years to get a new vaccine. That makes it truly amazing that we already have one authorized vaccine for COVID-19, and are evaluating stage 3 clinical trial data on others. It speaks volumes about the efforts put into pandemic preparedness and response.

As for actual manufacturing time, that can be affected by the type of vaccine being made – though this isn’t really relevant for COVID-19, since all of the vaccines being considered for COVID-19 take about the same amount of time to manufacture.

If we are talking about a vaccine that has already been tested and approved, we could generalize and say that one batch of vaccine, consisting of a couple thousand doses, may take 2-6 weeks to go from starting with raw materials to being a completed vaccine in a vial or syringe.

TA: What types of vaccines are the most promising COVID-19 vaccine candidates?

Pancorbo: mRNA and adenovirus vaccines seem to be the most promising candidates at this time. Those two production systems lend themselves well to rapid design and that is probably why those candidates are coming out first.

We may or may not see a candidate vaccine made with a more traditional technology in the future. It is hard to tell, and may depend a lot on how the initial vaccines work and how much room is left in the market for a different candidate.

TA: How long does it take to make conventional vaccines? And why does it take so long?

Pancorbo: Again there are two angles here.

First, from the stand point of design, it takes a while to understand the disease, its path of infection and spread, in order to find a way to stop it. Also, once an idea to alert the immune system of the invader is conceived, then you need to test the candidate to make sure the conceptual idea works. Once that is acceptable, then you need to establish a manufacturing process that lends itself to large scale production… all those steps take time.

Second, from the stand point of manufacturing, most vaccines are biologicals – meaning they are produced with help from a microorganism. And that means you need time for the microorganisms to grow and get the job done. Here’s a general overview of the process:

To produce a vaccine using a biological system, you first select a suitable host. This is typically a well-known organism like bacteria or yeast. Then the genetic material of the host is engineered to provide instructions for the expression of the desired vaccine. In other words, you engineer the organism to make the vaccine for you. The newly engineered organism is then grown in sufficient quantities to be used for production purposes. Once expression is completed by the organism, our vaccine is separated from everything else the organisms produce using operations like filtration. The last step is to mix the purified vaccine with the excipients –or those other components that add stability to the vaccine and allow us to safely transport and store it. The formulated vaccine is then filled into multi-dose vials or single-use syringes for administration.

And there is one more thing, once all the above is completed, then each batch produced must be tested for identity, purity and potency to make sure everyone receives a quality product. As you can imagine, all that takes weeks per batch.

TA: And how long does it take to make mRNA vaccines?

Pancorbo: I am not sure anyone knows this accurately at this point, since no mRNA vaccine has been manufactured before at any scale close to what will be required for COVID-19. I am going to dare say that it will take at least a couple of weeks per batch.

[Editor’s note: Pancorbo followed up with us after this post was first published to offer some additional insight into the manufacturing process for mRNA vaccines, including the Pfizer and Moderna vaccines. We’ve inserted that information as the following paragraph.]

These vaccines, both Pfizer and Moderna’s, start with making a template. (The template itself is made with help from an organism and needs to be purified prior to use.) The template is then used to create the naked mRNA that constitutes the main vaccine ingredient. The naked mRNA is purified and packed into small spheres made of very specific types of fat. These spheres are called liposomes, and they are then formulated, filled into multi-dose vials and made ready for distribution.

TA: What about adenovirus vaccines?

Pancorbo: Again, we don’t have an adenovirus vaccine in the market, so my response is the same as what I said about mRNA vaccines.

TA: How long will it take manufacturers to scale up production once a vaccine has been approved by the FDA?

Pancorbo: Most of the companies you hear about on TV have already started doing this “at risk,” so they can manage demand.

Once you find a device that works you cannot really go to your local grocery store to get one.

At-risk manufacturing means you don’t have approval, or you don’t know if the vaccine is going to work, but to reduce or eliminate waiting time to get to the market, you move forward with scale up, construction, manufacturing, etc. The risk is that the investment will not be returned if the vaccine is ineffective or if it is not approved.

It may take several years to scale up a production process like this to the levels required for COVID-19. It involves testing production in a larger vessel. Testing the purification equipment in a larger footprint – and this may get tricky as making soup for four people is not the same as making soup for 100 people. Another bottleneck is equipment and raw material availability. Once you find a device that works you cannot really go to your local grocery store to get one. The same is true for the basic raw materials and supplies – both need time to react to the larger demand.

TA: How much vaccine manufacturing takes place in the U.S.? Do we rely on importing vaccines, or do we have the capacity to make our own?

Pancorbo: Not much vaccine manufacturing takes place in the U.S., really. Traditionally, vaccines were manufactured in other places around the world. After the 2009 flu pandemic our government put a considerable investment into increasing vaccine manufacturing in the U.S., but the larger manufacturers – like Sanofi – are headquartered outside our borders.

TA: How long do you think it will take manufacturers to make enough vaccine to reach everyone who can be vaccinated?

Pancorbo: I would think it will take until late 2021 or mid-2022 to see a significant amount of the population vaccinated.

TA: Will you get the vaccine once it’s available?

Pancorbo: Yes. The approval process followed by FDA is very thorough and trustworthy. And, particularly for COVID-19, a lot of information about the vaccine candidates has been made public from early on, which gives me an additional confidence in the process.

PHẢI MẤT BAO LÂU MỚI BÀO CHẾ ĐƯỢC THUỐC CHỦNG NGỪA?

Trong bài nầy, chúng tôi khu biệt vào câu hỏi: phải mất bao lâu mới phát triển và bào chế được các thuốc chủng ngừa—đặc biệt thuốc chủng ngừa phòng tránh COVID-19.

Để giải đáp các câu hỏi trên, chúng tôi trao đổi với Bà Jennifer Pancorbo, giám đốc kế hoạch và nghiên cứu công nghệ tại Trung Tâm Giáo Dục và Đào Tạo Bào Chế Sinh Học thuộc Đại Học Tiểu Bang North Carolina. Bà Pancorbo là một chuyên viên về bào chế thuốc chủng ngừa, với chuyên môn về các tiến trình phát triển và sản xuất thuốc chủng ngừa véc-tơ vi-rút.[1]

Bài nầy là một phần trong loạt Vấn&Đáp, trong đó các chuyên viên giải đáp những câu hỏi về thuốc chủng ngừa liên quan đến các giải pháp từ tính chất an toàn đến việc bào chế và việc phân phối thuốc chủng ngừa ra sao.

1. Phải mất bao lâu mới bào chế được thuốc chủng ngừa?

Câu hỏi nầy có thể giải thích theo hai cách. Có phải bạn muốn hỏi về riêng việc bào chế một thuốc chủng ngừa đã có sẵn? Hay bạn muốn nói về dự án sản xuất ra một thuốc chủng ngừa mới?

Phát triển một thuốc chủng ngừa từ khởi điểm tốt khá nhiều thời gian. Tùy rất nhiều vào số lương thông tin sẵn có về chính loại bịnh, bịnh đó lây lan và nhiễm vào con người ra sao và đại loại như thế. Tuy nhiên, theo thông lệ, cần thời gian từ 5 đến 10 năm mới có được một thuốc chủng ngừa mới. Thật kỳ diệu khi chúng ta đã có một thuốc chủng ngừa COVID-19 được chuẩn nhận và đang lượng định các dữ liệu thuộc giai đoạn thử nghiệm lâm sàng giai đoạn III đối với một số thuốc chủng ngừa khác. Điều nầy chứng minh hùng hồn về nỗ lực dành cho tình trạng sắp sẵn và phản ứng trước cơn đại dịch.

Nói riêng về thời gian thực thụ dành cho việc bào chế, có thể tùy vào loại thuốc chủng ngừa đang sản xuất—mặc dầu điều nầy không thực sự liên quan tới COVID-19, bởi vì tất cả các thuốc chủng ngừa được cân nhắc sử dụng cho COVID-19 cũng đều cần một lượng thời gian tương đương để bao chế.

Nếu nói về một loại thuốc chủng ngừa đã được thử nghiệm và phê chuẩn, chúng ta có thể nói khái quát là để sản xuất một mẻ thuốc chủng ngừa khoảng đôi ba ngàn liều, tính từ khởi đầu với nguyên liệu thô cho tới khi trở thành thuốc chủng ngừa đầy đủ trong hủ hay ống tiêm thì phải cần từ 2 đến 6 tuần.

2. Những loại thuốc chủng ngừa nào là ứng viên đầy hứa hẹn nhứt để trở thành thuốc chủng ngừa COVID-19?

Thuốc chủng ngừa mRNA[2] và thuốc chủng ngừa vi-rút adeno[3] được coi như ứng viên sáng giá nhứt vào thời điểm nầy. Hai hệ thống sản xuất đó vận dụng hữu hiệu kế hoạch cấp tốc nên có lẽ vì thế hai ứng viên đó xuất hiện trước nhứt.

Trong tương lai, chúng ta có thể mà cũng không có thể thấy được một ứng viên thuốc chủng ngừa nào bào chế theo kỹ thuật truyền thống hơn. Thật khó mà nói, bởi vì còn tùy thuộc vào tác dụng của các thuốc chủng ngừa tiên khởi và liệu có còn chỗ trong thị trường cho một ứng viên thuốc chủng ngừa khác hay không.

3. Phải mất bao lâu để bào chế các thuốc chủng ngừa quy ước? Tại sao lại lâu quá như vậy?

Một lần nữa, có hai góc độ trong vấn đề nầy.

Thứ nhứt, xét theo quan điểm dự án, cần phải có một thời gian tìm hiểu loại bịnh tật đó và đường hướng lây nhiễm của nó để tìm cách ngăn chặn. Cũng vậy, một khi đã có ý báo động hệ thống miễn nhiễm về việc đột nhập của vi-rút, bạn cần phải thử nghiệm ứng viên thuốc chủng ngừa để nắm chắc là ý tưởng vừa nói có giá trị. Sau khi việc thử nghiệm được chấp nhận, bạn cần thành lập một tiến trình bào chế có khả năng tiến đến việc sản xuất theo quy mô lớn…tất cả các bước vừa nói đều cần có thời gian.

Thứ hai, xét theo quan điểm bào chế, đa số các thuốc chủng ngừa đều mang tính sinh học—tức là để chế tạo ra chúng cần nhờ đến những vi sinh vật. Như vậy có nghĩa là bạn cần có thời gian để nuôi cấy các vi sinh vật rồi mới hoàn tất được công việc. Đây là một bảng quan sát tổng quát về tiến trình vừa nói:

Để sản xuất một thuốc chủng ngừa có sử dụng hệ thống sinh học, trước tiên bạn chọn lọc một vật chủ thích hợp.[4] Vật chủ nầy theo thông lệ sẽ là một tế bào đã được nhận biết rõ chẳng hạn như các vi khuẩn hay men. Kế đến, chất liệu gien của vật chủ được điều hướng để cung cấp các chỉ dẫn cho việc mô tả loại thuốc chủng ngừa muốn tìm kiếm. Nói cách khác, bạn điều hướng tế bào nói trên để làm ra thuốc chủng ngừa cho bạn. Sau đó, đem nuôi cấy tế bào vừa mới được điều hướng đó cho đủ số lượng để dung vào mục đích sản xuất. Khi việc mô tả đã được tế bào nói trên hoàn tất, thuốc chủng ngừa của chúng ta được tách biệt ra khỏi mọi tạp chất khác do tế bào tạo ra nhờ các công đoạn như lọc sạch chẳng hạn. Bước sau cùng là pha trộn thuốc chủng ngừa đã được tinh luyện với các tá dược—hay là các thành tố khác để giúp cho thuốc chủng ngừa thêm ổn định cũng việc vận chuyển và lưu trữ được an toàn. Bây giờ sẽ bơm thuốc chủng ngừa đã được định thức vào các loại hũ dùng cho một hay nhiều lần tiêm để sử dụng.

Và còn thêm một điều nầy nữa: sau khi tất cả mọi bước kể trên đã hoàn tất, mỗi một lứa thuốc chủng ngừa sản xuất ra phải được xét nghiệm về danh tính, tính tinh khiết và tính hữu hiệu để nắm chắc là mọi người đều nhận được một sản phẩm có phẩm chất. Như bạn có thể hình dung, phải mất nhiều tuần lễ để mỗi lứa thông qua tất cả mọi giai đoạn vừa nói.

4. Vậy phải mất bao lâu mới làm ra được thuốc chủng ngừa mRNA?

Tính cho tới thời điểm hiện tại, tôi không chắc là có ai đó biết chính xác về vấn đề nầy không, bởi vì từ trước tới giờ chưa từng có thuốc chủng ngừa mRNA nào được bào chế đạt đến một mức độ nào đó gần sát với những gì sẽ đòi buộc đối với COVID-19. Tôi dám nói là chí ít phải mất hai tuần để làm ra một lứa.

[Ghi chú của biên tập viên: sau khi bài nầy được đăng lên lần đầu tiên, Bà Pancorbo còn gởi thêm cho chúng tôi phần giảng giải sáng tỏ về tiến trình bào chế thuốc chủng ngừa mRNA, bao gồm các thuốc chủng ngừa Pfizer và Moderna. Chúng tôi đã chèn thêm thông tin đó vào trong đoạn tiếp sau đây.]

Các thuốc chủng ngừa nầy, cả Pfizer lẫn Moderna, đều bắt đầu bằng việc làm ra một bản mẫu. (Chính bản mẫu đó được bào chế nhờ một tế bào và cần được tinh luyện trước lúc sử dụng.) Kế đến, bản mẫu được dùng để tạo ra mRNA nguyên trạng: đây là thành tố chính yếu của thuốc chủng ngừa. Sau đó, mRNA nguyên trạng được tinh luyện và đóng gói vào những túi hình cầu làm bằng các loại chất béo rất loại biệt. Những túi hình cầu nầy gọi là các liposomes[5], được định thức, rồi bơm đầy vào các hũ dùng cho nhiều liều để sẵn sàng đem đi phân phối.

5. Vậy thuốc chủng ngừa vi-rút adeno thì sao?

Một lần nữa xin được nhắc lại, chúng ta không có thuốc chủng ngừa vi-rút adeno trên thị trường. Do đó, câu trả lời của tôi cũng giống y như điều tôi đã nói về thuốc chủng ngừa mRNA.

6. Còn bao lâu nữa các nhà bào chế sẽ sản xuất kịp sau khi một thuốc chủng ngừa nào đó được cơ quan FDA[6] phê chuẩn?

Hầu hết các công ty bạn nghe bàn tán trên truyền hình đều đã bắt đầu ra tay làm cái công việc “liều mạng” đó rồi đấy, với mục đích thao túng mức cầu.

Bào chế liều mạng có nghĩa là bạn không có phép phê chuẩn, hoặc bạn không biết liệu thuốc chủng ngừa có hiệu nghiệm hay không, nhưng chỉ vì bạn muốn rút ngắn hay loại bỏ thời gian chờ đợi để xông ra thị trường với bước tiến thần tốc, xây dựng nhà xưởng, cơ sở sản xuất…vân vân. Liều mạng còn có nghĩa là bạn sẽ không thu hồi được vốn liếng đầu tư nếu như thuốc chủng ngừa vô dụng hoặc không được phê chuẩn.

Có thể phải mất nhiều năm nữa mới đạt tới một tiến trình bào chế thần tốc như trên mà vẫn đáp ứng được những mức độ đòi buộc cho COVID-19. Điều nầy bao gồm việc thử nghiệm sản phẩm trong một bể chứa lớn hơn, kiểm định các thiết bị tinh luyện trong một mặt bằng cơ sở[7] rộng lớn hơn—thực hiện công việc nầy cũng gian nan như thể nấu nồi canh cho 4 người ăn thì hoàn toàn không giống như nấu cho 100 người. Một chuyện hóc búa nữa là liệu có tìm ra được thiết bị và chất liệu thô hay không. Không phải cứ thấy một thiết bị nào đó hữu dụng là bạn có thể tới tiệm tạp hóa gần nhà mua một cái về mà dùng. Đây cũng chính là tình trạng của chất liệu thô căn bản và các thiết bị. Cả hai thứ đều cần có thời gian để đáp ứng theo nhu cầu rộng lớn hơn.

7. Số lượng bào chế thuốc chủng ngừa tại Hoa Kỳ là bao nhiêu? Chúng ta có cần nhờ đến việc nhập thuốc chủng ngừa hay chúng ta đủ khả năng tự cung ứng?

Không phải nhiều thuốc chủng ngừa đều được bào chế tại Hoa Kỳ. Theo thông lệ, các thuốc chủng ngừa được bào chế tại nhiều nơi khác trên khắp thế giới. Sau cơn đại dịch cúm 2009, chính phủ chúng ta đã đầu tư đáng kể để gia tăng việc bào chế thuốc chủng ngừa ngay tại Hoa Kỳ. Nhưng các nhà bào chế lớn hơn đều đặt trụ sở bên ngoài biên giới chúng ta.

8. Theo bà thì còn mất bao lâu nữa các nhà bào chế sẽ sản xuất đủ thuốc để ai nấy đều có thể được chủng ngừa?

Tôi thiết nghĩ phải chờ cho đến cuối năm 2021 và giữa năm 2022 mới thấy một số lượng đáng kể trong dân chúng được chủng ngừa.

9. Khi nào thuốc đã sẵn sàng, bà sẽ chủng ngừa chứ?

Vâng. Tiến trình phê huẩn do FDA áp dụng rất kỹ lưỡng và đáng tín nhiệm. Và nói riêng đối với COVID-19, nhiều thông tin về các ứng viên thuốc chủng ngừa đã được công khai liên tục ngay từ đầu khiến tôi càng thêm tin tưởng tiến trình ấy.