Ein Impfstoff ist nur so effektiv wie die Kühlkettenlogistik, die ihn von A nach B bringt – vom Hersteller bis zum Endverbraucher. Wenn Sie das falsch verstehen, laufen Sie Gefahr, dass Ihr Impfstoff seine Wirksamkeit ganz oder teilweise verliert. Warum? Weil die meisten COVID-19-Impfstoffe von der Abfüllung bis zur Anwendung entweder bei 2°C bis 8°C gekühlt oder zwischen -20°C und -80°C tiefgefroren werden müssen.

Der britische Gesundheitsminister Matt Hancock bezeichnete das, was kürzlich vom Vizepräsidenten der Lieferkette von Pfizer als das „größte Impfprogramm aller Zeiten „1 und als eines der „größten zivilen Projekte in der Geschichte „2 bezeichnet wurde, als eines der „größten zivilen Projekte in der Geschichte „2 . Der Umfang der COVID-19-Impfstofflieferung dient nur dazu, die ohnehin schon fein austarierte Reihe von Ereignissen zu komplizieren, die Impfstoffe vom Hersteller zum Endverbraucher bringen.

Angesichts der beispiellosen Investitionen in die Entwicklung und Bevorratung von COVID-19-Impfstoffen, des anhaltenden Schadens für die Weltwirtschaft durch die Abriegelungen und der Kosten für Menschenleben steht eine effektive Verbindung der Glieder der Impfstoffkühlkette mehr denn je unter öffentlicher und professioneller Beobachtung.

Wann bekommen wir ihn?“, „Wer bekommt ihn zuerst?“ und „Wie wirksam ist er?“ sind nur einige der Fragen, die nach den erfolgreichen Phase-3-Studien von BioNTech-Pfizer, Moderna und jetzt Oxford-AstraZeneca gestellt werden. Zum vielleicht ersten Mal in der Geschichte der Menschheit bemüht sich eine große Zahl der Öffentlichkeit um ein detailliertes Verständnis der Funktionsweise der Kühlkette eines Impfstoffs.

Die Antworten auf diese Fragen hängen von zahlreichen Faktoren ab: Hersteller, die Lizenzen für die Produktion und Lieferung ihrer Impfstoffe erhalten, Produktionskapazitäten für Impfstoffe und die Fähigkeit globaler Logistiknetzwerke, in einem noch nie dagewesenen Ausmaß zu funktionieren. Wir bei Intelsius bieten Verpackungslösungen und Know-how für die gesamte Impfstoffkühlkette. Dieser Artikel konzentriert sich jedoch auf den letzten von mehreren entscheidenden Schritten, um Impfstoffe vom Hersteller zum Endverbraucher zu bringen: die letzte Meile.

Was ist die Lieferung auf der letzten Meile?

Pfizer hat bereits seinen Ansatz für die Lieferung von COVID-19-Impfstoffen in die ganze Welt veröffentlicht und erklärt, dass der Impfstoff von seinen eigenen Zentren in den USA, Deutschland und Belgien aus verteilt wird und „sowohl auf dem Land- als auch auf dem Luftweg transportiert werden muss, wobei zwischen den einzelnen Etappen eine potenzielle Lagerung in den Verteilungszentren zu erwarten ist und die letzte Hürde die lokale Lieferung an Kliniken, Praxen, Apotheken, Krankenhäuser – überall dort, wo der Impfstoff verabreicht wird – sein wird „3

Die „letzte Hürde“, die sie erwähnen, ist die so genannte „letzte Meile“ – das letzte Glied in der Kühlkette vor der Verabreichung der Impfstoffe an die Endverbraucher.

 

Wie die obige Infografik veranschaulicht, werden die Impfstoffe, sobald sie an den nationalen und regionalen Verteilungszentren ankommen, an zahlreiche Institutionen und Impfzentren verteilt, in denen das Gesundheitspersonal und die Bevölkerung ihren Impfstoff erhalten. In diesem letzten und entscheidenden Glied der Kühlkette werden lokale, regionale und nationale Kuriere kleine und mittelgroße Verpackungslösungen liefern, die zahlreiche Impfstoffdots enthalten, wobei die Temperatur dieser Verpackungslösungen stabil bleiben muss, bis der Impfstoff verabreicht werden kann.

Die letzte Meile ist die schwerste

Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, Arzneimittelhersteller und große Logistikanbieter profitieren von speziell gebauten Tiefkühl- und Kühllagern im industriellen Maßstab. Wie The Guardian berichtet: ‚Die COVID-19-Produktionsstätte von Pfizer im belgischen Puurs verfügt über Hunderte von großen Tiefkühltruhen, in denen der Impfstoff vor dem Versand gelagert werden kann.4 In Fällen, in denen diese Organisationen nicht über die erforderlichen Kühllagerkapazitäten verfügen, um den beispiellosen Bedarf an COVID-19-Impfstoffen zu decken, bauen sie diese von Grund auf neu, wobei der Logistikriese DHL Berichten zufolge 160 Millionen Dollar für neue COVID-19-Impfstofflagerstätten zur Verfügung stellt.

Der Versand von Impfstoffen von einem etablierten, gut finanzierten und gut ausgestatteten Verteilungszentrum zu einem anderen, der immer noch in dem für die Impfung von 7,8 Milliarden Menschen erforderlichen Umfang besteuert wird, erfordert groß angelegte, bestehende Logistiknetzwerke und Anbieter mit jahrzehntelanger Erfahrung im Bereich der Kühlkette. Eine örtlich begrenzte Impfstofflogistik auf der letzten Meile ist jedoch – in der Größenordnung, die zur Überwindung von COVID-19 erforderlich ist – eine ganz andere Perspektive.

Ein kürzlich in der Financial Times erschienener Artikel deutete dies an: „Zwei Drittel der Welt werden wahrscheinlich keinen leichten Zugang zu Impfstoffen haben, die tiefgekühlt gelagert werden müssen „5. Diese Unfähigkeit, die Mehrheit der Menschen zu erreichen, die eine Impfung wünschen, ist zum großen Teil auf das Fehlen ausreichender Kühlkettenkapazitäten zurückzuführen, und in dem Artikel heißt es weiter: „Untersuchungen von DHL und der Beratungsfirma McKinsey haben ergeben, dass unzureichende Kühleinrichtungen für die „letzte Meile“ in den letzten Verabreichungsphasen und mangelnde Lagerung in Kliniken in großen Teilen Afrikas, Asiens und Südamerikas „die größte Herausforderung“ für die Verabreichung eines Impfstoffs in großem Maßstab darstellen würden „5.

Die jüngsten Durchbrüche der Phase 3-Studie von Pfizer, Moderna und AstraZeneca haben weltweit Anerkennung gefunden, aber Probleme mit der Tiefkühllagerung und -verteilung dürften die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Impfstoffe alle Ecken selbst der am weitesten entwickelten Länder der Welt erreichen, erheblich beeinflussen, wobei ein kürzlich veröffentlichter Reuters-Bericht besagt: „… die komplexen und extrem kalten Lagerungsanforderungen des Impfstoffs stellen selbst für die modernsten Krankenhäuser in den Vereinigten Staaten ein Hindernis dar und können Auswirkungen darauf haben, wann und wo der Impfstoff in ländlichen Gebieten oder armen Ländern mit knappen Ressourcen verfügbar ist’6

Warme Impfstoffe

Obwohl es weltweit einen Mangel an geeigneten Tiefkühllagern in dem erforderlichen Umfang gibt, besteht Hoffnung, dass die jüngsten Impfstoffe von AstraZeneca und Gamelya nur gekühlt oder bei 2°C – 8°C temperaturkontrolliert gelagert werden müssen. Dies stellt nach wie vor eine Herausforderung dar, aber derzeit gibt es in Afrika, Asien und Südamerika eine bessere Infrastruktur für den Transport von Impfstoffen innerhalb dieser Temperaturparameter.

Wie The Guardian kürzlich berichtete, erforschen Wissenschaftler neue Wege zur Umgehung traditioneller Kühlketten-Netzwerke, um COVID-19-Impfstoffe in Regionen ohne teure Kühlketten-Hardware zu liefern, sowie etablierte Logistikzentren und -netzwerke: „Wissenschaftler untersuchen, ob zukünftige Covid-19-Impfstoffe in Form von inhalierten Dämpfen, Pulvern, Tabletten, oralen Tropfen oder intranasalen Sprays geliefert werden könnten, für die lediglich eine Postadresse erforderlich sein könnte.’7

Ein wichtiger Aspekt dieser neuartigen Lösungen besteht darin, dass sie bei extrem warmen Temperaturen überleben können, wodurch die Notwendigkeit komplexer Kühlketten entfällt. In dem Artikel heißt es weiter: „Forscher des Indian Institute of Science in Bengaluru glauben, dass ihr „warmer“ Impfstoff gegen Covid-19 bei 100°C in Pulverform und 70°C in einer Lösung überleben könnte – und damit den sengenden Sommertemperaturen in ganz Indien standhalten könnte.’7

Trotz potenziell neuartiger Ansätze für die künftige Entwicklung und Verteilung von COVID-19 und anderen Impfstoffen steht fest, dass die Mehrzahl der in den kommenden Monaten verfügbaren Impfstoffe eine gewaltige Kühlkettenanstrengung von Regierungen, Herstellern und Logistikspezialisten auf der ganzen Welt erfordern wird.

Das Ende eines langen Weges

Die letzte Meile steht am Ende einer potenziell langen und anspruchsvollen Reise, bei der die Verpackung einer Vielzahl von Außentemperaturen ausgesetzt ist. Dadurch wird die Fähigkeit Ihrer Verpackung, die Nutzlast des Impfstoffs lange genug auf der richtigen Temperatur zu halten, um die Kühlkette zu durchlaufen, ohne die Wirksamkeit des Impfstoffs zu verlieren, nur noch stärker betont.

Wie bereits erwähnt, verfügen zwar viele etablierte und finanziell gut ausgestattete Kühlkettenstandorte über die erforderlichen Einrichtungen, um temperaturempfindliche biologische Produkte (industrielle Tiefkühlprodukte

Literaturhinweise

1 – Lloyds Loading List (2020) –  Pfizer in ‚mega‘ logistics operation for COVID-19 vaccine 

2 – BMJ (2020) – Covid vaccine: GPs need more clarity on logistics and planning, say leaders

3 – BBC (2020) – Covid vaccine: How will we keep it cold enough?

4 – The Guardian (2020) – Pfizer and BioNTech’s vaccine poses global logistics challenge

5 – Financial Times (2020) – Covid-19 vaccine delivery faces problems, warns DHL

6 – Reuters (2020) – Why Pfizer’s ultra-cold COVID-19 vaccine will not be at the local pharmacy any time soon

7 – The Guardian (2020) – Scientists race to find ‚warm‘ Covid vaccine to solve issue of cold storage

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