Implications du passage du flacon à la seringue des vaccins ARNm Covid-19

Durée de conservation des vaccins : De la pandémie à l'endémie

Lorsque la maladie deviendra endémique, la lutte consistera en des revaccinations périodiques, en particulier pour les patients à haut risque. Cela se fera très probablement dans les établissements de santé locaux, où les flacons multidoses actuels pourraient ne pas être la solution la plus efficace, en raison du problème de péremption des flacons multidoses. En outre, une fois le flacon ouvert, la durée de conservation du vaccin sera réduite à quelques heures et toute dose non utilisée devra être jetée.

Le passage des vaccins ARNm Covid-19 des flacons aux seringues en polymère ou en verre améliorerait la facilité d'utilisation et réduirait les déchets, mais de nombreuses questions restent en suspens. Une seringue pré-remplie est un dispositif complexe composé de multiples éléments, tous susceptibles d'être affectés par la nécessité d'un transport aérien à pression atmosphérique réduite, ainsi que par les cycles de congélation/décongélation et le stockage à très basse température exigé par les vaccins ARNm.

SCHOTT Pharma a donc mis en place un programme d'essai élaboré utilisant des seringues SCHOTT TOPPAC® de 1 ml / 1 g en copolymère d'oléfine cyclique (COC), en introduisant une série de variables afin de mieux comprendre les paramètres critiques. Les seringues de vaccination ont été remplies d'eau pour injection (WFI) ou de placebo de saccharose et congelées pendant un ou deux cycles à -20 °C, -50 °C et -80 °C.

Trois pistons différents ont été utilisés : un caoutchouc halobutyle standard, un piston partiellement laminé et un piston laminé optimisé pour les forces de glissement. Les volumes de remplissage étaient de 0,25 ml, 0,5 ml, 0,75 ml et 1 ml, et l'espace de tête était de 2 mm, 4 mm ou 6 mm. Les seringues ont été soumises à la pression atmosphérique normale, ainsi qu'à une simulation de transport aérien.

Mouvement du piston

La première question abordée est celle des effets sur la barrière stérile, qui peut être franchie par un mouvement excessif du piston. Trois facteurs ont une influence sur le mouvement du piston : l'espace de tête, le volume de remplissage et le type de piston. Différentes températures de congélation et différents milieux de remplissage ont été testés, mais aucune différence n'a été observée.

Le mouvement du piston est toujours plus critique pendant la simulation de transport (basse pression), mais le choix du bon type de piston et l'optimisation du processus Fill-and-Finish peuvent contrôler ce mouvement et garantir que la barrière stérile n'est pas franchie.

Fonctionnalité du passage du flacon à la seringue des vaccins ARNm

Le défi suivant est celui de la fonctionnalité, notamment les effets sur la force de décollement (BLF) et les forces de glissement (GF) de différentes températures sur plusieurs cycles de congélation/décongélation. Au cours de trois cycles de congélation/décongélation, il n'y a pas eu de différence significative entre les seringues vides et les seringues remplies.

Allant plus loin, SCHOTT Pharma a étudié une température encore plus basse de -50 °C en utilisant trois types de piston différents : caoutchouc halobutyle, piston partiellement revêtu et piston revêtu optimisé pour la force de glissement. Là encore, il n'y avait pratiquement aucune différence entre -20 °C et -80 °C pour le GF et le BLF.

Siliconisation

La siliconisation constitue un autre défi. Les seringues doivent avoir une couche de lubrification à l'intérieur du corps pour permettre le mouvement du piston, mais une trop grande quantité d'huile de silicone libre peut créer des gouttelettes à l'intérieur de la seringue qui peuvent réagir avec le médicament et le rendre instable.

SSCHOTT Pharma a testé deux technologies de siliconage différentes sur les seringues SCHOTT TOPPAC® : le siliconage réticulé, qui est la norme pour SCHOTT TOPPAC®, et la technologie de siliconage par pulvérisation. Cinq seringues utilisant chaque technologie ont été remplies de WFI et stockées/congelées à différentes températures avant que l'extrait ne soit regroupé et analysé par absorption atomique en four graphite pour déterminer la présence d'huile de silicone libre.

À -5 °C et -20 °C, le silicone pulvérisé a produit beaucoup plus de silicone extractible que la siliconisation réticulée : cinq fois plus et 24 fois plus respectivement. Cela démontre que les cycles de congélation/décongélation ont un effet significatif sur les seringues d'huile de silicone pulvérisée.

La technologie de siliconisation a un impact encore plus important sur les particules sub-visuelles (>10 µm) à des températures de congélation, les températures plus basses semblant augmenter la charge de particules.

De même, la technologie de siliconisation a également un impact significatif sur le nombre de particules, la couche de silicone immobilisée provenant de la siliconisation réticulée fournissant le niveau de particules le plus bas. Les seringues de vaccination sans silicone utilisées dans les mêmes conditions ne contenaient aucune particule. Il est donc fort probable que toutes les particules sub-visuelles observées proviennent de la siliconisation.

Intégrité de la fermeture du conteneur vaccins ARNm

L'intégrité du conteneur/de la fermeture peut également être affectée par des températures extrêmement basses, telles que -80 °C, en raison d'une perte d'élasticité des composants en caoutchouc et des taux de rétrécissement variables des différents matériaux. Par exemple, il n'est pas rare de constater que le corps de la seringue se rétracte beaucoup moins que le piston, ce qui peut entraîner un chevauchement minimal et une brèche dans la barrière contre la pénétration des produits biologiques.

Des tests ont été effectués sur des seringues SCHOTT TOPPAC® de 1 ml / 1 g avec des composants standard en caoutchouc halobutyle pour l'embout et le piston, et comparés à une série d'échantillons de contrôle. Les résultats ont montré que même à -80 °C, il n'y avait pas de pénétration de CO2 après 24 heures.

La stabilité mécanique et les propriétés optiques n'ont pas non plus été affectées par le stockage à très basse température, sans augmentation de la rupture ou de la fissuration sous contrainte, ni de trouble ou de défaut visuel supplémentaire.

Une solution idéale

SCHOTT Pharma continue d'étudier les variables relatives aux produits et aux processus afin d'aider les fabricants d'ARNm dans leur recherche de l'emballage primaire idéal qui garantira une durée de conservation des vaccins prolongée. Il s'agit notamment des interactions potentielles entre le médicament et le contenant, résultant des substances extractibles et lixiviables provenant du contenant, et des effets du contenant et des conditions de stockage sur la stabilité des nanoparticules lipidiques utilisées comme support. L'entreprise élabore également un ensemble de données similaires pour les seringues de verre pré-remplies syriQ®.

En attendant, cet ensemble de données montre que les seringues SCHOTT TOPPAC® conviennent parfaitement aux vaccins ARNm.