Freezer ultra gelado | Como será possível usar a vacina da Pfizer no Brasil?

No mundo todo, mais de 77 milhões de pessoas já contraíram o novo coronavírus (SARS-CoV-2), segundo dados levantados pela Universidade Johns Hopkins. Nesse cenário de pandemia, umas das principais apostas para conter o contágio da COVID-19 é a vacinação em massa. Países como os Estados Unidos, o Reino Unido e o Canadá já estão vacinando seus cidadãos contra o agente infeccioso como uma nova geração de vacinas que utilizam o RNA mensageiro (mRNA) para promover a imunização, como a vacina da Pfizer, que são armazenadas em freezers ultra gelados.

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Desenvolvido pela farmacêutica norte-americana Pfizer e pela empresa de biotecnologia alemã BioNTech, o imunizante contra a COVID-19 obteve uma taxa de eficácia de 95% em testes clínicos de fase 3, o que faz dele uma excelente arma contra a pandemia. No entanto, há um grande desafio para sua distribuição, já que a vacina deve ser mantida em uma temperatura de -70°C. Outra vacina que utiliza a mesma tecnologia de mRNA, é a desenvolvida pela farmacêutica Moderna e que foi aprovada recentemente nos EUA e na União Europeia. Com 94,5% de eficácia, a vantagem da fórmula da Moderna é o seu armazenamento, que pode ser feito em temperaturas de -20°C.

Entretanto, ambos os imunizantes enfrentarão grandes desafios de logística para serem distribuídos em países tropicais, como o Brasil, devido à temperatura de armazenamento. Nesse cenário, o mais desafiador será ainda a vacina da Pfizer. Isso porque o imunizante demandará uma extensa rede de ultracongeladores que custam a partir de 40 mil reais e são de difícil obtenção.

No entanto, isso não impedirá que este imunizante seja adotado no Plano Nacional de Imunização (PNI) do Brasil. Afinal, é a fórmula já autorizada em mais países do mundo contra a COVID-19 (mesmo ainda não autorizada pela Anvisa), inclusive na Europa toda. Segundo o Ministério da Saúde, a meta é adquirir 500 mil de doses da vacina da Pfizer, em janeiro de 2021, para a imunização dos brasileiros.

Para entender as questões que envolvem tanto a construção dos freezers ultra gelados quanto a eventual distribuição das vacinas da Pfizer pelo Brasil, o Canaltech conversou com especialistas sobre o tema.

O que é? E como construir um ultracongelador?

Para armazenar vacinas contra a COVID-19, como a da Pfizer, são necessários ultracongeladores. De forma genérica, são geladeiras muito mais potentes, já que para alcançarem a temperatura necessária de armazenamento (-70°C) precisam suportar uma temperatura em torno de -80°C. Fora do universo da COVID-19, câmaras refrigerantes desse tipo são utilizadas para o armazenamento de material biológico, em laboratórios de pesquisa, e medicamentos oncológicos.

Para entender como funcionam esses refrigeradores sensíveis, o professor da USP e integrante do Grupo de Pesquisa em Refrigeração, Ar Condicionado e Conforto Térmico do Departamento de Engenharia Mecânica da Poli, Alberto Hernandez Neto, explica que o processo de refrigeração é bastante similar ao das geladeiras comuns. Isso porque ambos operam a partir de um sistema de refrigeração por compressão de vapor, onde um fluido circula.

"O sistema de refrigeração tem um compressor que faz com que haja uma diferença de pressão e essa variação promove uma diferença de temperatura entre um lado e outro [mais alta e mais baixa]", explica o professor Hernandez Neto. O componente de temperatura mais baixa, chamado de evaporador, está ligado, por sua vez, ao gabinete da geladeira.

"Essa temperatura mais baixa em contato com o gabinete vai resfriar o volume interno, que é o que é preciso para conservar os alimentos ou as vacinas. Esse fluído [em temperatura mais baixa], quando recebe o calor que retirou do gabinete, sobe a sua temperatura e sua pressão e vai para o outro componente, que é o condensador [que está em uma temperatura mais alta, normalmente, do que o meio externo]. Ele rejeita o calor que recebeu para o meio externo", completa o professor sobre o esquema que retira o calor interno da geladeira e o externaliza para o meio ambiente.

“Nas geladeiras mais antigas, dá para sentir isso numa espécie de radiador que há na parte de trás", lembra o professor. Mesmo que parecidos, “o projeto de refrigeração [dos ultracongeladores] é diferente, porque ele é mais robusto", comenta. Entre as variações, está a parte de isolamento que é mais espessa para evitar alterações de temperatura. Por isso, ocupa muito mais espaço, mesmo tendo externamente um tamanho próximo de uma geladeira de 300 a 400 litros. No entanto, o volume interno é muito inferior, o que reduz também a capacidade de vacinas que podem ser armazenadas.

Além disso, os materiais e componentes do ultracongeladores são mais caros. “Quando você começa a baixar muito [a temperatura], é muito difícil conseguir manter. Temos limitações físicas. Dependendo do material que se utiliza nos componentes, a temperatura pode os degradar", lembra o professor. Diante dessas dificuldades, um ultra freezer de 300 litros pode custar "de 40 a 50 mil reais".

Dificuldades no processo de distribuição das vacinas

“A limitação que eu vejo hoje para o uso de ultracongeladores para a conservação de vacinas é o volume", explica Hernandez Neto sobre os desafios que o Brasil enfrentará ao adotar o imunizante da Pfizer contra a COVID-19. Provavelmente, serão necessários centros de distribuição, com câmeras frigorificas, e que poderão atender às demandas de -70°C. "O Brasil tem essa tecnologia para esse tipo de sistema, a questão é o custo e fazer essa logística", ressalta.

“Não é só conservar, [as vacinas] têm que sair desses centros de vacinação e serem transportadas a pelo menos -20 °C, até os locais de conservação", explica o professor. No entanto, "nos postos de vacinação, você vai encontrar uma geladeira comum que trabalha em 2°C e 8°C. Existe também uma questão de conservar as grandes quantidades e manter nos postos de vacinação a temperatura adequada para não perder a vacina", completa.

Em vídeo no Twitter, a cientista e pesquisadora do Massachusetts Institute of Technology (MIT), Izabella Pena, apresenta um dos cinco ultracongeladores que o laboratório em que atua, nos EUA, utiliza. Pelo video, é bem visível as diferenças entre os modelos necessários para vacinação contra a COVID-19 e as geladeiras comuns.

Como superar a logística das vacinas?

Não tendo uma ampla gama de freezers ultra gelados disponíveis em todo o Brasil, é preciso pensar estratégias sobre como distribuir as vacinas contra a COVID-19. Nesse cenário, a Shield Company, do grupo DRS, traz alternativas para a gestão da logística e da distribuição de vacinas no país. Para isso, a health tech possui com um centro de operações de vacinas e um hub logístico central, sendo que essa plataforma tem condições de integrar laboratórios farmacêuticos, operadores logísticos, fornecedores de insumos estratégicos — como seringas, gelo seco e refrigeradores. Também conta com uma série de ultracongeladores.

Para contribuir com a logística das vacinações, o CEO da health tech, David Bueno, comenta sobre o Shield Box Dry Ice, que “pode ajudar na incorporação dessa vacina na rede pública de saúde”. No formato de um mini contêiner, essa embalagem especial é alimentada com gelo seco e tem capacidade de manutenção de temperatura em -80ºC, segundo a empresa. Vale comentar que abaixo dessa temperatura só é possível armazenar substâncias, por um longo período, em nitrogênio líquido.

“Buscamos alternativas no desenvolvimento de embalagens que sustentassem essa dinâmica para garantir a temperatura ultra sensível até chegar nos mais diversos estados e municípios do Brasil”, comenta o CEO sobre a tecnologia de transporte com tecnologia embarcada pela health tech. Além disso, Bueno afirma que o contêiner “é seguro por até cinco dias, sem a necessidade de reposição de gelo [seco]. Também pode ser uma alternativa para o armazenamento fracionado na ponta, como postos de saúde. Já que é possível ressuprimento o gelo seco de tempos em tempos”.

Segundo o Diretor de Tecnologia e Inovação da Shield Company, Julio Santos, o mini contêiner precisa ter uma alta resistência, porque ele suporta a troca do estado físico do gelo em gás e é isso que permite seu uso durante o transporte. “Na embalagem de gelo seco, que é o caso da vacina da Pfizer, existem subdivisões na embalagem. Então, você tem um compartimento onde se acomoda o produto, as vacinas. E uma segunda parte onde fica o gelo seco”, explica Santo.

Mesmo com a embalagem hermeticamente fechada, esse gelo seco vai evaporado em até cinco dias. Dessa forma, a solução que repõe o gelo mantendo a vacina resfriada é uma solução viável para o transporte das vacinas por períodos maiores. Além disso, as embalagens contêm IoT embarcado, sendo possível monitorar possíveis choques, a temperatura e geolocalização exata das caixas com doses das vacinas contra a COVID-19.

Há outras opções contra a COVID-19?

Mesmo que com um grande projeto de logística seja possível promover uma ampla cobertura das vacinas da Pfizer, é provável que o imunizante seja uma alternativa apenas nos grandes centros urbanos e com maior infraestrutura para o armazenamento. De forma semelhante, o Canadá já anunciou que algumas regiões do país podem ficar de fora da primeira leva de doses, por exemplo, devido a esses desafios estratégicos.

As regiões sem cobertura para receber a vacina da Pfizer ou outros imunizantes que dependem de mais especificidades (como as temperaturas ultra baixas) poderá contar com outras vacinas contra a COVID-19. Esta é uma das vantagens de se ter tantos imunizante em desenvolvimento, já que, dessa forma, é possível escolher a opção que mais adequada as necessidades de cada região. Nesse sentindo, seria uma opção viável adotar a vacina CoronaVac ou ainda o imunizante de Oxford. Isso porque ambos podem ser armazenados em freezer comuns, entre 2°C e 8°C.