Welche Rolle spielen Lyophilisate bei der COV-19 Logistik?

Gefriergetrocknete Impfstoffe gegen SARS-CoV-2

Die aktuelle Covid-19-Pandemie stellt die Welt vor große Herausforderungen. Mit globalen Impfprogrammen soll die Situation kontrollierbar werden. Sie erfordern jedoch eine enorme Logistik in Bezug auf Transport, Lagerung und Verabreichung der Impfstoffe. Wie können gefriergetrocknete Impfstoffe diese Prozesse vereinfachen?

Impfstoffe gegen SARS-CoV-2

Neu entwickelte und zugelassene Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2) sollen die Auswirkungen der Covid-19-Pandemie weltweit eindämmen. Die verwendeten Technologien zur Impfstoffentwicklung unterscheiden sich dabei: Rekombinante Proteine, virale oder bakterielle Vektoren, Virus-artige Partikel (virus-like particles, VLPs), Nukleinsäuren (z. B. DNA, RNA) und inaktivierte Virus-basierte Impfstoffe sind bereits im Einsatz oder durchlaufen derzeit den Zulassungsprozess.[1]

Herausforderungen der weltweiten Impfstoff-Logistik

Um die pandemische Situation unter Kontrolle zu bekommen, sind globale Impfprogramme notwendig. Dazu gehört eine ausgefeilte Logistik für Herstellung, Transport, Lagerung und Verteilung der Impfstoffe. Durch eine konstante Kühlkette werden Stabilität und Immunogenität der Impfstoffe gewährleistet. Oft sind dafür niedrige bis sehr niedrige Temperaturen erforderlich. RNA-basierte Impfstoffe sind beispielsweise bei -20 °C (Spikevax, Moderna Biotech) bis -70 °C (Comirnaty, Pfizer/BioNTech) über 6 Monate stabil. Vektorviren-basierte Impfstoffe sind bei 2–8 °C (Vaxzevria, AstraZeneca) über 6 Monate stabil.[1] Die Aufrechterhaltung der Kühlkette ist ein enormer ökonomischer und logistischer Aufwand und für 80 % der Kosten bei Impfprogrammen in den Entwicklungsländern verantwortlich.[2]

Gefriergetrocknete Impfstoffe

Die Gefriertrocknung (Lyophilisierung) verbessert die Wirkstoffstabilität und ist seit Jahren ein etablierter Prozess in der Impfstoffherstellung. Gefriergetrocknete RNA ist unter Zugabe von Kryoprotektiva für 10 Monate bei 4 °C stabil und wird durch die Wideraufnahme in Lösung (Rekonstitution) aktiviert.[3-5] Die Vorteile der Lyophilisierung kommen auch der Entwicklung einer thermostabilen Impfstoffgeneration gegen SARS-CoV-2 zugute. Derzeit arbeiten verschiedene Forschungseinrichtungen und Hersteller an lyophilisierten, RNA-basierten Impfstoffen, die für mehrere Tage bei 2–8 °C gelagert werden können.[6-9]

Rekonstitution lyophilisierter Wirkstoffe

Lyophilisierte Impfstoffe werden häufig noch recht umständlich mit Kanülen und Spritzen rekonstituiert. Dadurch kann es zu Verunreinigungen des hochwertigen Impfstoffs oder zu Nadelstichverletzungen beim medizinischen Personal kommen. Um diese Risiken zu vermeiden, werden bereits in vielen pharmazeutischen Bereichen hochwertige Adapter wie das Premium-Transfersystem nextaro^® von sfm medical devices GmbH eingesetzt. nextaro^® bringt lyophilisierte Wirkstoffe vor der Verabreichung schonend und zuverlässig in Lösung. Es ist modular aufgebaut und kann an individuelle Anforderungen des Wirkstoffs sowie an unterschiedliche Vial-Durchmesser angepasst werden, um den Rekonstitutionsprozess zu optimieren. Als Ergebnis steht eine qualitativ hochwertige Wirkstofflösung zur Injektion zur Verfügung.

Referenzen

1. AboulFotouh K et al. AAPS PharmSciTech 2021; 22: 126-126.
2. Chen X et al. Journal of controlled release 2011; 152: 349-355.
3. Pascolo S. Viruses 2021; 13: 270.
4. Uddin MN et al. Vaccines 2021; 9: 1033.
5. Jones KL et al. Biotechniques 2007; 43: 675-681.
6. https://investors.modernatx.com/news-releases/news-release-details/moderna-announces-longer-shelf-life-its-covid-19-vaccine. abgerufen am 20.10.2021
7. https://www.pfizer.com/science/coronavirus/vaccine/studies-address-new-formulations. abgerufen am 20.10.2021.
8. Schoenmaker L et al. International Journal of Pharmaceutics 2021; 601: 120586.
9. https://www.uml.edu/News/stories/2021/Seongkyu-Yoon-COVID-vaccines.aspx. abgerufen am 25.10.2021.