在经历了一段艰难的开局后，COVID-19疫苗的推广在过去几周内已有改善。目前已有超过1400万美国人完成了COVID-19疫苗接种，而且这一数字还在每天增长。疫苗制造商能够供应疫苗的速度也越来越清楚。事实上，联邦政府已承诺制定一项为期三周的疫苗供应预测，以便全国各地的分销商能够提前规划。此举有望防止囤积，并帮助更多人按时接种第一剂和第二剂疫苗。
一次生产大量疫苗所需的时间是拼图中的重要一块。我们经常听到辉瑞和Moderna等制药公司正在“ Ramping up production”（增加生产），但具体这意味着什么却不太清楚。生产需要多长时间？批量生产这些疫苗的难度如何？我们并不了解COVID-19疫苗制造的全部信息，因为这些知识是专有的，但这是我们所知道的关于生产基于mRNA的COVID-19疫苗的过程。
如何才能快速扩大mRNA疫苗的生产规模？
两款经FDA批准的COVID-19疫苗都是基于mRNA的，这是一种新的、高效的疫苗类型，在去年之前从未通过过后期临床试验并获准供公众使用，尽管多年的研究为其奠定了基础。Dalhousie大学病毒学家Alyson Kelvin表示，除了其优越的有效性（至少在试验中如此），这些mRNA疫苗的另一个吸引之处在于，它们的生产速度比其他类型的疫苗快得多。
mRNA疫苗主要有两个组成部分：一种经过修饰的RNA（一种遗传物质链），可以从单个核酸合成；以及一个微小的脂肪颗粒，用于在RNA合成后保存它，并防止其立即降解。Kelvin说：“你处理的不是任何生物制品”，这意味着没有成分是活的，这加快了速度。相比之下，更传统的疫苗通常使用活病毒或细菌，然后将其减弱或灭活。相反，mRNA是通过一系列小的化学反应产生的。
辉瑞和Moderna大规模生产疫苗的具体设备并未公开。但Kelvin表示，生产设备可能与实验室用于合成寡核苷酸（DNA或RNA的短片段）用于研究的设备具有一些共同之处。
她表示，用于这些小规模研究目的的设备通常放置在实验室的台面上，它包括一台连接到合成器的计算机，以及装着制造DNA或RNA所需各种成分的小瓶。
从实验室规模扩大到工厂规模并非易事。mRNA技术的发明人之一、宾夕法尼亚大学的Drew Weissman在接受美联社采访时指出，以前从未有人如此大规模地生产过mRNA。他指出，该过程所需的酶在大剂量下的效率不如在实验室规模下。
疫苗这一部分生产的原材料是单个核酸以及控制化学反应以将所有东西组合在一起所需的试剂和其他化学品。但除此之外，还需要各种其他用品，从玻璃瓶和标签到生产设备。
然后是脂质纳米颗粒，它们本质上是非常专业的脂肪团，对于将mRNA输送到体内至关重要。如果没有这些脂肪外壳，mRNA会在有机会发挥作用之前迅速降解。马尼托巴大学病毒学家Jason Kindrachuk说，制造它们“本身就是一门科学”。设计正确的脂质混合物，并弄清楚如何配置它们以成功与我们细胞的脂肪壁相互作用，是这个过程中的一个完整的次要步骤。然后，将这两个组件组合在一起并进行灌装，是过程中的另一个关键点。
Kelvin说：“你放入其中的每一样东西，都需要有GMP生产的认证。”GMP代表良好生产规范，是支撑制药业的全球监管框架所需的一项必要认证，它有严格的标准。
在实验室中培养强生疫苗需要时间
强生公司的一次性COVID-19疫苗，很有可能成为未来几周内获得FDA紧急使用授权的第三种COVID-19疫苗，它是以一种更传统的方式制造的。它被称为病毒载体疫苗。它使用一种人类腺病毒（引起人类呼吸道疾病的常见病毒）的灭活形式，将新冠病毒刺突蛋白的DNA带入宿主体内。腺病毒随后进入人体细胞，开始复制刺突蛋白。单独来看，刺突蛋白对我们的身体没有问题，但它们的存在确实能教会免疫系统识别它们。这样，如果免疫系统接触到附着在健康SARS-CoV-2细胞上的刺突蛋白，它就能识别并摧毁刺突蛋白，防止它们附着在人体细胞上。
病毒无法自行复制。它们需要宿主，如人类或其他动物。在实验室中，研究人员使用细胞培养物在所谓的生物反应器中培养它们。腺病毒需要以单层形式生长，附着在某些东西上，例如滚筒瓶的内壁上，它看起来非常像一个水瓶。大规模进行此项操作的设施必须非常非常干净，以免其他微生物感染生物反应器。然后，必须对病毒进行灭活（以确保它们不会感染人），并获得刺突蛋白DNA，其合成方式与Moderna和辉瑞疫苗中的RNA类似。
Kelvin表示，在实验室环境中，这个过程从开始到结束大约需要一个月。但是，同样很难确切知道大型制造商大规模生产时的情况。将生产过程的各个部分外包给获得许可的生产商，正如Moderna在去年秋天开始做的那样，是加快流程的一种方式。增加生产能力，例如通过购买和改造更多工厂或与辉瑞最近所做的那样与其他制药公司达成协议，是另一种途径。
同样重要的是要知道，虽然这些公司具体的疫苗生产策略是公众无法获得的机密信息，但FDA在紧急使用授权过程中已经审阅并批准了所有这些技术。FDA在其网站上指出：“FDA将利用所有可用的工具和信息，包括记录审查、现场访问和过去的合规历史，来评估是否符合现行的良好生产规范。”
随着制造商在生产疫苗方面积累更多经验，这个过程本身可能会变得更有效率。但其效率是有限的。Kindrachuk说：“大流行的现实是，你同时面临着多重问题。”“公平地说，我认为制药公司肯定在非常努力地试图满足需求。”
