Wrażliwość szczepionek na czynniki fizyczne. Aktualne zalecenia World Health Organization i amerykańskich Centers for Disease Control and Prevention

Opracowała Małgorzata Ściubisz
Konsultowała dr hab. n. med. Ewa Augustynowicz, prof. nadzw. NIZP–PZH, Zakład Badania Surowic i Szczepionek, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego–Państwowy Zakład Higieny w Warszawie

Skróty: BCG – szczepionka przeciwko gruźlicy, DTPa – szczepionka przeciwko błonicy, tężcowi i krztuścowi (bezkomórkowa), DTPw – szczepionka przeciwko błonicy, tężcowi i krztuścowi (całokomórkowa), dTpa – szczepionka zawierająca toksoid tężcowy i zmniejszone dawki toksoidu błoniczego oraz bezkomórkowych komponentów krztuśca, DT – stosowana u dzieci szczepionka błoniczo-tężcowa adsorbowana, DTPa-IPV-Hib – skojarzona szczepionka przeciwko błonicy, tężcowi, krztuścowi (bezkomórkowa), poliomyelitis (inaktywowana) i Haemophilus influenzae typu b, DTPa-IPV-Hib-HBV – skojarzona szczepionka przeciwko błonicy, tężcowi, krztuścowi (bezkomórkowa), poliomyelitis (inaktywowana), Haemophilus influenzae typu b i wirusowemu zapaleniu wątroby typu B, Hib – skoniugowana szczepionka przeciwko Haemophilus influenzae typu b, HPV – szczepionka przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego, IIV – inaktywowana szczepionka przeciwko grypie, IPV – inaktywowana szczepionka przeciwko poliomyelitis, JZM – szczepionka przeciwko japońskiemu zapaleniu mózgu, MenB – szczepionka przeciwko meningokokom grupy B, MenC – szczepionka przeciwko meningokokom grupy C, MCV-4 – skoniugowana szczepionka przeciwko meningokokom grupy A, C, W-135 i Y, MMR – skojarzona szczepionka przeciwko odrze, śwince i różyczce, MMRV – skojarzona szczepionka przeciwko odrze, śwince różyczce i ospie wietrznej, PCV – skoniugowana szczepionka przeciwko pneumokokom, PPSV – polisacharydowa szczepionka przeciwko pneumokokom, RV – szczepionka przeciwko rotawirusom, T – szczepionka przeciwko tężcowi, Td – stosowana u młodzieży i dorosłych szczepionka tężcowo-błonicza adsorbowana, VZV – szczepionka przeciwko ospie wietrznej, WHO – World Health Organization, WZW – wirusowe zapalenie wątroby

Wprowadzenie

Szczepionki, jako produkty pochodzenia biologicznego, są wrażliwe na działanie czynników fizycznych, takich jak zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura czy światło (słoneczne oraz sztuczne). Ekspozycja szczepionki na te czynniki przez czas dłuższy niż jest to dopuszczalne na którymkolwiek etapie transportu lub przechowywania może doprowadzić do nieodwracalnego zmniejszenia lub całkowitej utraty jej immunogenności, czyli zdolności antygenów do wzbudzenia odpowiedzi immunologicznej u zaszczepionego pacjenta. Ciąg procedur związanych z transportem i przechowywaniem szczepionek, których celem jest zapewnienie szczepionkom stabilnych warunków termicznych od momentu wyprodukowania do momentu podania pacjentowi, nazywamy łańcuchem chłodniczym (cold chain [ryc. 1.]). Przestrzeganie rygoru łańcucha chłodniczego jest konieczne do utrzymania jakości szczepionki i w tym kontekście kluczowe dla zapewnienia należytej ochrony zdrowia i życia pacjentów. Każda osoba, która zajmuje się szczepionkami na którymkolwiek etapie łańcucha chłodniczego, powinna więc znać wrażliwość na czynniki fizyczne oraz zalecane temperatury transportu i przechowywania wszystkich szczepionek stosowanych w ramach programu szczepień ochronnych.

Ryc. 1. Schemat łańcucha chłodniczego

Zalecane temperatury transportu i przechowywania szczepionek

Na rycinie 2. przedstawiono zalecane temperatury i maksymalny czas przechowywania szczepionek na różnych poziomach łańcucha chłodniczego. Zgodnie z zaleceniami World Health Organization (WHO) szczepionki należy transportować i przechowywać w temperaturze 2–8°C. Wyjątek dotyczy „żywych” doustnych szczepionek przeciwko poliomyelitis (OPV [w Polsce nie jest stosowana od kwietnia 2016 r.]), które na poziomie krajowym i regionalnym powinno się transportować i przechowywać w temperaturze od -25 do -15°C. Szczepionki liofilizowane (np. przeciwko gruźlicy [BCG], skojarzona przeciwko odrze, śwince i różyczce [MMR] czy żółtej gorączce), jeżeli NIE są pakowane razem z rozpuszczalnikami, na wyższych poziomach łańcucha chłodniczego (krajowym i regionalnym) również można przewozić i przechowywać w temperaturze od -25 do -15°C, jednak nie jest to ani niezbędne, ani zalecane. Na niższych poziomach łańcucha chłodniczego (hurtownie, dystrybutorzy, placówki opieki zdrowotnej, personel medyczny) wszystkie szczepionki powinno się transportować i przechowywać w temperaturze 2–8°C. Szczepionki w postaci zawiesiny przeciwko błonicy, tężcowi, krztuścowi (DTP), wirusowemu zapaleniu wątroby (WZW) typu B, Haemophilus influenzae typu b (Hib) oraz inaktywowaną szczepionkę przeciwko poliomyelitis (IPV) lub ich kombinacje należy bezwzględnie chronić przed zamrożeniem na każdym etapie łańcucha chłodniczego. Warunki przechowywania każdej szczepionki określone są również przez producenta i podsumowane w Charakterystyce Produktu Leczniczego każdego preparatu.

Wrażliwość szczepionek na czynniki fizyczne

Wrażliwość szczepionki na zbyt wysoką lub zbyt niską temperaturę, a także na światło zależy od wielu czynników, m.in. od obecności adiuwantów (np. soli glinu), od tego czy dana szczepionka jest „żywa” czy inaktywowana oraz od jej postaci farmaceutycznej (zawiesina vs liofilizat).

Wrażliwość na ciepło

Wszystkie szczepionki tracą swoje właściwości (głównie immunogenność) wraz z upływem czasu, ale ekspozycja szczepionek na temperaturę wyższą niż zalecana przyspiesza ten proces. Wrażliwość poszczególnych szczepionek na ciepło się różni. Szczepionki szczególnie wrażliwe na wyższą temperaturę, które zachowują swoje właściwości w temperaturze <0°C, to szczepionki „żywe” zawierające atenuowane (czyli osłabione i pozbawione zjadliwości) drobnoustroje. Na rycinie 3. przedstawiono względną wrażliwość szczepionek na ciepło. Podzielono je na 6 grup (od A do F). Preparaty najbardziej wrażliwe na ciepło należą do grupy A, a najmniej wrażliwe do grupy F. W obrębie każdej grupy szczepionki ułożono w kolejności alfabetycznej, a nie stopnia ich wrażliwości na wyższą temperaturę. Informacja o stabilności temperaturowej dla liofilizowanych szczepionek dotyczy tylko nieotwartych fiolek. Należy pamiętać, że szczepionki liofilizowane po sporządzeniu zawiesiny tracą swoją stabilność i tym samym są znacznie bardziej wrażliwe na działanie nieodpowiedniej temperatury. Należy je przechowywać w temperaturze 2–8°C maksymalnie przez 6 godzin. Podobne obostrzenia dotyczą otwartych wielodawkowych fiolek szczepionek, które nie zawierają konserwantów (np. tiomersalu) – niezależnie od tego, czy są w postaci zawiesiny czy liofilizatu należy je przechowywać w temperaturze 2–8°C maksymalnie przez 6 godzin po otwarciu, ponieważ istnieje ryzyko zanieczyszczenia preparatu.

Większość rozpuszczalników stosowanych do rekonstytucji szczepionek liofilizowanych stanowią substancje farmakologicznie nieaktywne (roztwór soli, woda do wstrzykiwań), które charakteryzują się małą wrażliwością na ciepło. Jeżeli NIE są one pakowane razem ze szczepionkami, można je transportować i przechowywać w temperaturze 2–25°C (w chłodziarce lub temperaturze pokojowej). Rozpuszczalniki farmakologicznie aktywne (np. rozpuszczalnik do rekonstytucji szczepionek wysoceskojarzonych, takich jak DTPa-IPV-Hib, w przypadku której dla liofilizowanego składnika Haemophilus influenzae typu b rozpuszczalnikiem jest zawiesina zawierająca DTPa-IPV) należy transportować i przechowywać w temperaturze 2–8°C. WHO zaleca, aby dla uproszczenia przestrzegania rygoru łańcucha chłodniczego zarówno szczepionki, jak i rozpuszczalnik do ich rekonstytucji transportować i przechowywać w temperaturze 2–8°C.

Wrażliwość na zamrażanie

Niektóre szczepionki, głównie „żywe” liofilizowane (np. BCG, MMR, przeciwko ospie wietrznej), charakteryzują się odpornością na zamrażanie (temperatura <0°C [ramka 1.]). Jednak dla wielu preparatów zbyt niska temperatura stanowi ryzyko utraty ich właściwości (ramka 2.). Szczególnie wrażliwe na zamrażanie są szczepionki inaktywowane zawierające adiuwanty, czyli takie, których antygeny są adsorbowane na solach glinu (np. fosforanie glinu lub wodorotlenku glinu). Najczęściej stosowanymi adiuwantami w szczepionkach dla ludzi są sole glinu, które znajdują się w większości preparatów inaktywowanych (p. Med. Prakt. Szczepienia 1/2016, s. 35–42 – przyp. red.). W wyniku zamrożenia szczepionki adsorbowane ulegają uszkodzeniu, które polega na nieodwracalnej zmianie ich właściwości. Do uszkodzenia może dojść nawet, gdy nie widać oznak zamrożenia. Polega ono na zajwisku agregacji, tj. tworzenia aglomeratów cząsteczek adiuwanta glinowego, co wiąże się ze zmianą immunogenności szczepionki, a także zwiększeniem ryzyka wystąpienia niepożądanych reakcji miejscowych po wstrzyknięciu. Zjawisko zlepiania się cząsteczek soli glinu pod wpływem zbyt niskiej temperatury stanowi podstawę tzw. testu wytrząsania (shake test), który polega na porównaniu sedymentacji (opadania) adsorbowanych szczepionek w zamrożonych i niezamrożonych fiolkach. Test ten pozwala sprawdzić, czy szczepionka uległa uszkodzeniu pod wpływem przemrożenia (p. Test wytrząsania. W jakim celu się go stosuje i jak go wykonać?).

Przed działaniem ujemnej temperatury należy chronić również rozpuszczalniki służące do rekonstytucji szczepionek liofilizowanych. Po pierwsze, rozpuszczalniki farmakologicznie aktywne (p. wyżej) tracą swoje właściwości po ekspozycji na temperaturę <0°C. Po drugie, rozpuszczalniki często są pakowane w ampułki z delikatnych materiałów podatnych na uszkodzenia, które mogą pęknąć po zamrożeniu ich zawartości.

Wrażliwość na światło

Niektóre szczepionki są bardzo wrażliwe na działanie światła i po ekspozycji mogą utracić swoją skuteczność, dlatego takie szczepionki powinno się chronić zarówno przed światełem słonecznym, jak i silnym światłem sztucznym (ramka 3.). Szczepionki wrażliwe na światło producenci zazwyczaj napełniają w fiolki z ciemnego szkła, co w pewnym stopniu zabezpiecza je przed niekorzystnym działaniem promieni świetlnych. Tak długo, jak to możliwe, należy je transportować i przechowywać w dodatkowym opakowaniu (pudełku), aby zwiększyć ich ochronę. Do szczepionek szczególnie wrażliwych na światło zalicza się szczepionkę przeciwko gruźlicy (BCG) oraz skojarzoną szczepionkę przeciwko odrze, śwince i różyczce (MMR).

Podsumowanie

Zapewnienie szczepionkom odpowiednich warunków transportu i przechowywania stanowi podstawę prawidłowo prowadzonej profilaktyki. Jednak do każdego przypadku przerwania łańcucha chłodniczego należy podchodzić z rozsądkiem – należy rozważyć zarówno przez jaki czas szczepionka była wystawiona na działanie nieodpowiedniej temperatury, jak i na jakie wartości temperatury. Dostępne dane wskazują, że wystawienie szczepionki na działanie wysokiej temperatury bardzo szybko spowoduje utratę jej aktywności, na przykład narażenie szczepionki przeciwko WZW typu B na działanie temperatury 45°C doprowadzi do nieodwracalnej utraty jej immunogenności zaledwie w ciągu 1 dnia. Natomiast na przykład szczepionki przeciwko WZW typu B przechowywane w temperaturze 22–25°C zachowują swoje właściwości przez miesiąc, a niektóre szczepionki DT nawet przez kilka miesięcy (tab.). Znajomość wrażliwości szczepionek na czynniki fizyczne, przestrzeganie rygoru łańcucha chłodniczego oraz określonych zasad postępowania w przypadku jego przerwania wydają się być kluczowe dla realizacji szczepień ochronnych.