Lukt het de medische wereld om een werkend vaccin voor het coronavirus te vinden, dan wordt het nog een enorme opgave het snel op grote schaal te produceren. Daarom gaan er nu al stemmen op om productieprocessen alvast op te schalen en fabrieken klaar te maken.

Bouw alvast zeven vaccinfabrieken voor verschillende typen coronavaccins die nu in ontwikkeling zijn. Dat is volgens voormalig Microsoft-topman Bill Gates een verstandig idee waaraan hij wil meebetalen. Niemand weet immers nu al welk type vaccin de race gaat winnen. Pas in de laatste fase van de ontwikkeling – als een ­grote groep mensen het vaccin krijgt toegediend – wordt ­duidelijk of een kandidaatvaccin echt werkt.

Is er straks productiecapaciteit nodig voor het na­maken van een stukje erfelijk materiaal van het SARS­­-CoV-2-virus? Of zijn bioreactoren vol levende cellen gewenst voor de productie van losse viruseiwitten? Of zijn er juist goed beveiligde fabrieken nodig om enorme hoeveelheden van het coronavirus zelf op te kweken? Niemand die het weet. Een deel van de zeven productiefaciliteiten bouw je dus mogelijk voor niets. Dat maakt echter niet uit, stelt Gates, omdat het plan serieuze tijdwinst oplevert bij de grootschalige productie van het winnende vaccin. Tijdwinst die levens kan redden.


Bemoedigende resultaten

Gates’ idee vindt steeds meer weerklank. Dierproeven, testen met mensen en het opschalen van de productie, ontwikkelfasen die normaal na elkaar volgen, vinden nu ineens gelijktijdig plaats. In Nederland staan drie bedrijven al in de startblokken voor de productie van vaccins waarvan de werkzaamheid nog niet is bewezen. Eén daarvan is Janssen Vaccines in Leiden, dat een eigen kandidaatvaccin in ontwikkeling heeft en in Nederland productiecapaciteit heeft voor de productie van driehonderd miljoen coronavaccins per jaar.

Verder heeft Oxford University, waar een kandidaat­vaccin in apen al bemoedigende resultaten liet zien, deals gemaakt voor grootschalige productie in twee ­Nederlandse faciliteiten. Het Leidse biotechbedrijf Halix heeft bioreactoren tot maximaal duizend liter beschikbaar voor productie van het actieve bestanddeel van het Oxfordse vaccin. En waarschijnlijk gaat het Serum Institute of India het vaccin onder meer in zijn Nederlandse vestiging in Bilthoven produceren.
 

Om zo snel mogelijk een coronavaccin te ontwikkelen, worden stappen die normaal na elkaar plaatsvinden, nu gelijktijdig uitgevoerd. Bron: Gideon Kersten


Insectencellen

Kijk ook eens naar leegstaande biotechfabrieken voor het uitbreiden van de productiecapaciteit voor vaccins, tipt Manon Cox, die aan de wieg stond van een nieuw type griepvaccin dat in de Verenigde Staten wordt verkocht onder de naam FluBlok. Ze doelt onder andere op fabrieken die voorheen antilichamen produceerden en overbodig werden door flinke verbeteringen in het productieproces. Bioreactoren produceren nu twee tot twintig keer zoveel antilichamen als in de beginjaren.

‘Voor ons griepvaccin hebben we een bestaande ­fabriek in zes maanden omgebouwd. Dat zou je voor corona­vaccins ook kunnen doen’, stelt Cox. Belangrijkste wijziging voor griepvaccins: zuurstofleidingen aanleggen voor de insectencellen die het vaccin produceren, omdat de bacteriën die voorheen in de reactoren werden gekweekt niet van zuurstof houden. ‘En we moesten de centrifuges aanpassen, die nodig zijn in het opzuiveringsproces.’

Cox heeft nog een tip voor Gates. ‘De farmaceutische industrie loopt op het gebied van procescontrole ontzettend achter op de voedingindustrie, met uitzondering van Japan. Daar wordt FluBlok in een compleet ge­automatiseerde fabriek met reactoren van twintig­duizend liter geproduceerd, tien keer zo groot als in de VS.’ Zo is in dezelfde hoeveelheid tijd tien keer zoveel vaccin te produceren.


Grondstoffen

Met alleen genoeg productiecapaciteit ben je er nog niet, waarschuwt Hanneke Schuitemaker van Janssen Vaccines. Haar bedrijf zet met steun van de Amerikaanse overheid in op de productie van een miljard vaccins, waarbij moederbedrijf Johnson & Johnson onder andere de hulp inroept van het Amerikaanse biotechbedrijf Emergent Biosolutions voor de productie van driehonderd miljoen vaccins.

‘Als we over een jaar vaccins willen produceren, moeten we nu al de grondstoffen bestellen’, stelde Schuitemaker onlangs in dagblad Trouw. ‘En die komen voornamelijk uit China. U begrijpt dat daar een probleem zit.’ Bij grondstoffen gaat het onder andere om het kweekmedium, de voedingsrijke vloeistof waarop de cellen in bioreactoren groeien en dat peptiden, aminozuren, koolstofbronnen, vitamines en spoorelementen bevat.
 

Wageningse bioprocestechnologen proberen in het lab de groei van insectencellen te optimaliseren. Foto: Dirk Martens


Cellensoep

Ook aan materiaal voor het opzuiveren van vaccins kan een tekort ontstaan, vult Cox aan. Je hebt allerlei filters nodig om de cellensoep die uit een bioreactor komt te scheiden in het product en een reststroom. Voor vaccins die losse eiwitten gebruiken, zijn ook veel zogeheten scheidingskolommen nodig die speciale harsen gebruiken.

‘Mijn hoop is dat er uiteindelijk verschillende ­typen vaccins goed blijken te werken’, stelt de Wageningse hoogleraar virologie Jeroen Kortekaas, tevens ­vaccin-ontwerper bij het bedrijf BunyaVax. ‘Dat de ­vaccins waaraan wordt gewerkt flink van elkaar verschillen, heeft als voordeel dat er ook verschillende ­ingrediënten nodig zijn om ze te maken. Bij elk recept kan iets opraken. Als er meerdere vaccins op de markt komen, is de kans kleiner dat dat gebeurt.’


Combinatie van twee vaccins

Complicerende factor is dat er mogelijk een combinatie van twee vaccins nodig is voor het gewenste ­effect. Zo werkt het ebolavaccin van Janssen Vaccines, dat dezelfde technologie inzet voor zijn coronavaccin, alleen goed genoeg in combinatie met een vaccin van een ander bedrijf. En dan moet je dus twee keer zoveel vaccins produceren, stelt Gorben Pijlman van Wageningen Universiteit, die zelf een vaccin ontwikkelde tegen de tropische infectieziekte chikungunya.

Gates heeft nog een ander zorgpunt. ‘Als het lukt om vijfhonderd miljoen doses per maand te produceren, gaat het afvullen van de vaccinflesjes de bottleneck vormen’, zei hij onlangs in een interview met de Amerikaanse nieuwszender CNN.

 

Tekst: Martine Segers
Foto: Depositphotos
 

MEER LEZEN OVER DE ONTWIKKELING VAN HET VACCIN?

Het volledige verhaal vind je in het juninummer van de Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50 of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.