Производство на вакцини против грип во биореактори за еднократна употреба Макс-Планк-Гезелшафт

Вакцини против грип, политики и планови за пандемија

Во споредба со другите биотехнолошки производи, се применуваат посебни барања за развој на производствени процеси за вакцини:

производот е наменет за здрав пациент и несаканите ефекти не се прифаќаат
здрави пациенти првично не гледаат потреба од третман (замор од вакцинација)
производот е масовен производ и мора да биде ефтин, стабилен (складирачки) и лесен за администрација
Со вакцина како инфлуенца, производството треба да биде многу флексибилно, бидејќи секоја година треба да се произведуваат различни вируси со малку поинакви карактеристики
во случај на пандемија, голем дел од производот мора да се произведе за многу кратко време.

Информациите за соодветните процеси на производство и нивниот понатамошен развој, компаниите обично ги третираа многу доверливо. Ова се смени барем делумно во последниве години како резултат на јавната дискусија за „заканата од заразни болести“. Проектите финансирани од „Фондацијата Бил и Мелинда Гејтс“, како што е „Меѓународната иницијатива за вакцини против сида“ (ИАВИ) ги охрабрија производителите на вакцини и истражувачки институции да преземат заеднички проекти за споделување знаење, а во последните години се забележани и многу други интересни случувања ( вклучително и јавно приватни партнерства). Беа развиени нови клеточни линии (дизајнерски клетки) и беа тестирани нови реактори и процеси на прочистување (биореактори за еднократна употреба и единици за прочистување за еднократна употреба).

Кои клетки произведуваат најмногу вируси под кои услови?

Производството на вируси на инфлуенца во инкубирани пилешки јајца беше дозволено пред многу години и исто така се покажа дека е безбедно. Сепак, вакцината содржи многу мали преостанати количини на јајце протеини што може да доведе до алергии. Кога станува збор за производство на вируси на птичји грип, овој производствен систем природно се спротивставува и на границите. Ако сакате да користите други животински клетки за производство на вируси, тие можат да бидат одобрени само под одредени услови. На пример, клетките мора да бидат ослободени од авантуристички агенси (т.е. ослободени од познати биолошки контаминирачки агенси како што се микоплазми, вируси, бактериофаги) и мора да се покаже дека произведената вакцина не претставува ризик од рак или приони.

CHO или BHK клетките не можат да се користат - и двете клетки кои често се користат за биотехнолошко производство на рекомбинантни протеини или моноклонални антитела. Клеточните линии одобрени за производство на човечки вакцини вклучуваат, на пример, клетки MDCK, Vero и Per.C6. Клетките МДЦК и Веро се обично приврзани, односно клетки од кучиња или зелени мајмуни кои растат на површини и првично се добиени од ткиво на бубрег. Човечката клеточна линија Per.C6 спаѓа во таканаречените „дизајнерски клетки“, расте во суспензија и се добива од примарни ретинобласти со трансфекција со миниген Е1 од аденовирус тип 5.

Која од овие клетки е најдобра клетка за воспоставување на одреден процес на вакцинирање зависи од многу различни параметри. Медиумот за раст и условите влијаат на максималниот можен број на клетки, а со тоа и на приносот на вирусот. Медиумот за време на репликацијата на вирусот и условите на инфекција потоа влијаат на продуктивноста на клетките. Вирусите треба да се прилагодат на клетките и треба да се утврди точното време на инфекција и оптималниот вирус на вакцинација по клетка. Недостаток на хранливи материи во медиум или инхибиторни супстанции што се акумулираат за време на процесот, исто така, имаат големо влијание врз приносот на вирусот.

Работната група „Образложена обработка“ на Одделот за инженерство за биопроцеси при Институтот за динамика на комплексни технички системи „Макс Планк“ интензивно се занимаваше со производство на вакцини против инфлуенца во животински клетки и на различни нивоа (екстра- и интрацелуларни метаболити, одговор на протеините на клетките домаќини, клеточна физиологија, ... ) Воспоставени аналитички методи. Клетките на MDCK и Vero беа споредувани под различни услови релевантни за процесот. Благодарение на сеопфатната анализа, бројни параметри кои решително влијаат врз растот на клетките и приносот на вируси може да се идентификуваат и да се карактеризираат попрецизно во однос на нивното влијание врз целокупниот процес [1-2]. Податоците за потрошувачката на средни компоненти (шеќер, амино киселини, кислород), клеточниот циклус, растот на клетките, како и смртта и степенот на инфекција, приносот на вирусот (активен и неактивен), програмираната клеточна смрт (апоптоза), гликозилациониот модел на вирусот протеин хемаглутинин или протеинскиот одговор на клетките домаќини се сега достапни и се достапни Појаснувањето на прашањата во врска со дизајнирањето и оптимизацијата на процесот продолжи да се користи.

Со оптимално управување со процесот, приносите на различните ќелии се чини дека на крајот не се разликуваат толку многу. Поважно е да се имаат неколку опции за производство на вируси, подобро да се разберат предностите и недостатоците на соодветните системи и да може да се користат флексибилно во случај на пандемија.

Биореактори за еднократна употреба - нови можности за брзо и лесно производство?

Пред неколку години постојната технологија на биореактор беше преиспитана. Наместо котелчиња од не'рѓосувачки челик или стакло како стандардни реактори, беа претставени вреќи за одгледување изработени од полиетилен, слични на вреќи за трансфузија на крв. Овие се преместуваат напред и назад на загреана плоча, се гасат ако е потребно и се отстрануваат по единечна употреба [3], видете илустрација 1.