گردشی در خط تولید واکسن کرونا فایزر-بیون‌تک: فرآیندی ۵۰ هزار مرحله‌ای

اگر اخبار واکسن‌های کووید-۱۹ را دنبال کرده باشید، احتمالا نام شرکت «BioNTech» را شنیده‌اید. این شرکت بیوتکنولوژی آلمانی با همکاری زوجی دانشمند تاسیس شده است. آن‌ها توانستند واکسنی برای بیماری کووید-۱۹ توسعه دهند که مجوز استفاده در ایالات متحده را دریافت کرد. همچنین این واکسن اولین واکسن در جهان است که با بهره‌گیری از تکنولوژی mRNA ساخته شده. ما می‌خواهیم در این مطلب نگاهی به خط تولید این کمپانی داشته باشیم.

بنیان‌گذاران این شرکت، «اوگور شاهین» و «اوزلم تورچی» در مصاحبه‌ای با مجله تایم از این یک سال پرتنش خود و همکاری با شرکت آمریکایی فایزر گفته‌اند. همچنین تمامی مراحل تولید واکسن را با جزئیات توضیح دادند. در ادامه خط تولید این واکسن کرونا در شرکت BioNTech را می‌بینیم و با فرایند ساخت آن آشنا می‌شویم.

وقتی آن‌ها برای اولین بار مقاله‌ای علمی را درباره اولین مورد ابتلا به کووید-۱۹ در ووهان چین خواندند، متوجه شدند که این بیماری تنها در یک منطقه وجود ندارد و احتمالا در تمام دنیا وجود دارد. این شرکت در ابتدا شرکتی برای تولید واکسن سرطان بود که پس از یک دهه مطالعه و پیشرفت، توانست واکسن سرطان خود را روی ۴۰۰ نفر مطالعه کند.

این واکسن نیز بر پایه mRNA توسعه‌ یافته بود که در بازه مطالعات آن، نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آمده بود. بیماری کووید-۱۹ دقیقا زمانی همه‌گیر شد که شرکت BioNTech به تازگی احتمال ساخت واکسن‌های mRNA برای بیماری‌های عفونی مثل سرماخوردگی را بررسی می‌کرد.

شاهین توانست همه کارمندان شرکت از جمله هیئت مدیره، همکاران و گروه‌های علمی را متقاعد کند که در این شرایط باید کاری انجام دهند و باید این ماموریت را به پایان برسانند. برای این شرکت چیز دیگری جز همه‌گیری کووید-۱۹ مهم نبود. آن‌ها تمام پروژه‌های در جریان خود را متوقف کردند و تنها روی واکسن بیماری جدید تمرکز کردند.

آن‌ها در جلسه‌ای اضطراری، هدف جدید شرکت یعنی تولید واکسن کووید-۱۹ را بررسی کردند. پروژه‌ای به نام «سرعت نور» تعریف شد که تا ۲۰۰ نفر شبانه‌روز روی آن کار می‌کردند. آن‌ها در مدت دو هفته توانستند ۲۰ نوع واکسن را قبل از تولید واکسن اصلی، به مرحله پیش‌تولید برسانند. نتایج بی‌نظیر بود و ۴ مورد از آن‌ها تا حد زیادی می‌توانند ویروس را از بین ببرند.

این گروه تا قبل از اینکه اطلاعاتی درباره این ویروس جدید منتشر شود، پروژه مطالعاتی خود را آغاز کردند. آن‌ها درباره دو کروناویروس احتمالی یعنی سارس و مرس مطالعه کردند. پس از آن، باید به زودی خط تولید واکسن mRNA کووید-۱۹ را راه‌اندازی می‌کردند. ایجاد خط تولید واکسن به مقادیر زیادی از مواد خام، ابزار تخصصی و لوازم استریل نیاز دارد. علاوه بر این برای چنین کاری، باید پروسه‌ای ۵۰ هزار مرحله‌ای برای تولید واکسن سارس-کوو-۲ انجام می‌دادند.

این پروسه با یک تانک استیل ضدزنگ ۵۰ لیتری آغاز می‌شود. ابتدا محلول mRNA خالص را درون این تانک می‌ریزند. mRNA وظیفه دارد تا پروتئین‌هایی را تولید کند که سیستم ایمنی بدن را فعال می‌کند. این در واقع مهم‌ترین بخش ویروس است که واکسن از آن استفاده خواهد کرد. تمام مراحل تولید در یک سیستم ایزوله سحرآمیز اتفاق می‌افتند که در هر مرحله مواد مورد نیاز از طریق لوله‌هایی پلاستیکی به آن اضافه می‌شوند.

با این حال، آن‌ها برای اطمینان از ایزوله بودن شرایط، به طور مرتب هوای درون اتاق‌های تولید را بررسی می‌کنند تا باکتری یا عامل بیماری‌زای بیگانه‌ای در محیط وجود نداشته باشد. همچنین، تکنسین‌ها به صورت مرتب دستکش‌های خود را درون ماده‌ای به نام «آگار» می‌زنند. آگار ماده‌ای است که برای کشت میکروب‌ها در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود. بنابراین، در این حالت اگر میکروبی بیگانه به اتاق‌های تولید نفوذ کرده باشد، در ظروف آگار رشد می‌کند و خودش را نشان می‌دهد.

کد mRNA نسبتا در حالت ناپایداری قرار دارد و به تنهایی در بدن انسان از بین می‌رود. بنابراین برای محافظت از mRNA، آن را تحت فشار بسیار بالا با حبابی از اتانول و لیپید (چربی) محصور می‌کنند. این پروسه در هر یک از شش تانک ۵۰ لیتری اتفاق می‌افتد که هر کدام در اتاقی ایزوله قرار دارند. فقط چند نفر محدود اجازه ورود و خروج به این اتاق‌ها را دارند. در این شرایط نیز، این افراد کفش‌های مخصوص بدون اصطکاکی می‌پوشند تا از وقوع هر گونه اتفاق غیر منتظره جلو‌گیری کنند و احتمال رخ دادن فاجعه را کاهش دهند.

هر کدام از این تاک‌ها به نام افراد مهم این پروژه نام‌گذاری شده است، البته به جز یک مورد که به نام مارگارت، اولین کسی که واکسن را دریافت کرد نام‌گذاری شد. پس از اینکه جباب‌های اتانول درون تانک‌ها ساخته شدند، باقی اتانول درون تانک چندین بار فیلتر می‌شود. پس از آن، حدود ۱۰ لیتر مایع شیری رنگی باقی می‌ماند که واکسن سارس-کوو-۲ محصول شرکت فایزر و بیو‌ان‌تک است.

این مایع در مرحله آخر درون تانک‌ها تصفیه می‌شود و در ویال‌ها پر می‌شود. همچنین، محلول بافری به آن اضافه می‌شود که وظیفه فعال‌سازی پروسه تولید پروتئین توسط mRNA را دارد. هر کدام از ویال‌های این واکسن، تا ۶ دوز واکسن را جواب می‌دهند. در این مرحله، واکسن‌ها در دمای منفی ۸۲ درجه سلسیوس درون محفظه‌هایی در کارخانه نگهداری می‌شوند تا پس از آن، واکسن‌ها به بیمارستان‌های سراسر دنیا فرستاده و آماده استفاده شوند.

شرکت BioNTech در زمستان گذشته کارخانه جدیدی را خریداری کرد که در حال حاضر در هر سه تا هفت روز چیزی حدود ۸ میلیون دوز واکسن تولید می‌کند. یکی از خط تولید‌های این واکسن در هر دقیقه ۲۲۰ ویال تولید می‌کند. در نهایت، این شرکت در یک سال حدود یک میلیارد دوز واکسن تولید خواهد کرد. در حال حاضر، BioNTech با شرکت فایزر همکاری می‌کند تا بتوانند تا آخر سال ۲۰۲۱ میلادی ۲.۵ میلیارد دوز واکسن تولید کنند.

باید گفت که کار این دو شرکت همچنان تمام نشده است. تیم شرکت BioNTech در حال بررسی گونه‌های جدید این ویروس است و تاکنون واکسن‌های جدیدی برای گونه‌های فراگیر توسعه داده. به زودی مراحل بالینی و پیش‌بالینی این واکسن‌های جدید نیز آغاز می‌شود.

شرکت BioNTech اعلام کرده که در شرایط کنونی، پروژه واکسن سرطان تا جای ممکن در حال انجام است. این شرکت با توجه به موفقیتش در تولید واکسن کووید-۱۹، تکنولوژی mRNA را یکی از موثرترین روش‌های درمانی حتی برای سایر بیماری‌ها می‌داند. به همین دلیل، در حال آماده‌سازی شرایطی است تا بتواند پروژه ناتمام واکسن سرطان و سرماخوردگی را به پایان برساند. در حاضر حاضر این تیم به هرآنچه که در این یک سال به دست آورده‌، افتخار می‌کند و منتظر فرصت پروژه جدید است.