Furnizarea de vaccinuri vitale în viitor fără ouă

Combaterea bolilor infecțioase: vaccinuri fără ouă

Vaccinările sunt un remediu foarte eficient pentru diferite boli infecțioase. Pentru producția de vaccinuri, în prezent sunt necesare aproximativ jumătate de miliard de ouă de pui în fiecare an. Dar acest lucru s-ar putea schimba în viitor. Cercetatorii au dezvoltat acum o noua metoda care va permite ca unele flavivirusuri sa fie foarte concentrate in bioreactoare in viitor.

Cercetătorii produc agenți patogeni în bioreactoare

Producția de vaccinuri necesită în prezent aproximativ o jumătate de miliard de ouă de pui pe an. Numai pentru producerea de vaccinuri antigripale este nevoie de până la 500 de milioane de ouă în fiecare an. Cu toate acestea, anumite vaccinuri ar putea fi produse fără ouă în viitor. Cercetătorii de la Institutul Max Planck (MPI) pentru dinamica sistemelor tehnice complexe din Magdeburg dezvoltă metode care permit virușilor să se răspândească pentru vaccinuri la o concentrație semnificativ mai mare decât înainte. Oamenii de știință producă agenți patogeni în culturi celulare în bioreactoare mici.

Pentru producția de vaccinuri, în prezent sunt necesare aproximativ jumătate de miliard de ouă de pui în fiecare an. Acest lucru s-ar putea schimba în viitor. Cercetătorii germani lucrează la metode care permit virușilor să fie foarte concentrați în bioreactoare. (Imagine: arcyto / fotolia.com)

Complicații și blocaje în producerea de vaccinuri

Conform unei declarații din partea Institutului, producția de vaccinuri cauzează adesea complicații și blocaje.

Deoarece anul de producție trebuie să fie planificate în prealabil, s-au schimbat recomandările de vaccinare, defecte de calitate sau calcule economice ale putinele companii din piata de vaccin consecințe grave pentru furnizarea substanțelor de protecție.

De exemplu, Centrul Statelor Unite pentru Controlul Bolilor a anunțat în aprilie 2017 că singurul vaccin cu febră galbenă licențiat în Statele Unite ar fi în afara serviciului până la sfârșitul anului 2018.

Ca alternativă, deși a fost oferit un agent care nu este licențiat în SUA, disponibilitatea limitată a unui vaccin eficient într-o epidemie poate fi periculoasă.

De exemplu, în timpul unei epidemii de febră galbenă în Angola și în Congo în 2016, mii de oameni au fost infectați cu boala.

În acel moment, aprovizionarea vaccinului cu Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a devenit atât de scăzută încât ajutoarele au trebuit să vaccineze persoanele expuse riscului doar cu o cincime din doza obișnuită.

Concentrații semnificative ale celulelor

Dar furnizarea unor vaccinuri vitale ar putea deveni mai sigure în viitor.

O echipă condusă de Yvonne Genzel și Alexander Nikolay de la Institutul Max Planck pentru dinamica sistemelor tehnice complexe lucrează pentru a se asigura că problemele menționate mai sus nu mai vor apărea în viitor.

Cercetatorii combina mai multe abordari pentru a produce Flaviviruses, inclusiv Febra Galbena si virusul Zika, in conditii optime.

În primul rând, oamenii de știință înmulțesc celulele animale într-un bioreactor umplut cu soluții nutritive, care servesc ca gazde pentru viruși.

Celulele se înmulțesc în suspensie, adică plutesc în soluția de nutrienți. Conectat la bioreactor este un dispozitiv care aspiră regulat și pompează o parte a soluției.

Un modul care conține zeci de tuburi cu membrană permeabilă la nutrienți ține celulele înapoi, dar filtrele consumă soluția de nutrienți și deșeurile din reactor.

În timpul acestui proces de perfuzare, o sondă determină în mod constant concentrația celulelor, la care este adaptată alimentarea cu mediu nutritiv proaspăt.

Experții din bioreactor ating nivelurile de celule care sunt de până la 75 de ori mai mari decât standardul obișnuit.

Ulterior, oamenii de știință infectează celulele cu virusuri de febră galbenă. Ei folosesc un alt truc pentru a obține cea mai mare concentrație posibilă de virus.

Cercetătorii folosesc un agent patogen pe care l-au adaptat anterior pentru a se reproduce deosebit de bine în celulele animale.

Rezultatele oamenilor de știință au fost publicate în revista "Aplicată Microbiologie și Biotehnologie".

Adaptați producția mai flexibil la nevoile dvs.

Progresul nostru este foarte promitator ", spune Yvonne Genzel, care conduce o echipa in cadrul grupului de lucru Bioprocess Engineering de la Institutul Max Planck din Magdeburg.

"Noua metodă de perfuzie face posibilă generarea de viruși într-un spațiu mic în cantități foarte mari. Am obținut niveluri mai mari de virus pentru Zika și febră galbenă decât orice metodă anterioară ar putea. "

Mai presus de toate, metodele de perfuzie ar putea fi potrivite pentru producerea unor cantități mari de virusuri dacă randamentul virusului pe celulă este foarte scăzut.

„Ar fi bine dacă această tehnică ar mai curând, de asemenea, utilizat de către producătorii de vaccinuri pe scară largă“, explică Udo Reichl, director la Institutul Max Planck pentru dinamica sistemelor tehnice complexe și șef al bioprocesului grup de lucru.

"Metoda ar trebui să facă posibilă adaptarea mai flexibilă a producției la necesități și, în final, găsirea unui proces de producție eficient și economic pentru virușii dificil de multiplicat".

Protecția împotriva bolilor infecțioase mortale

Flavivirusurile sunt de obicei transmise oamenilor prin intermediul țânțarilor și declanșează boli infecțioase care, ca și febra galbenă, pot fi fatale.

Infecția cu flavivirusuri nu poate fi tratată în prezent, medicamentele doar ameliorează simptomele. Cu toate acestea, vaccinările pot proteja împotriva unora dintre agenții patogeni.

Din 1937 există un vaccin viu împotriva febrei galbene, dar de la stabilirea primelor procese de producție, metoda de producție nu sa schimbat fundamental.

Companiile farmaceutice încă înmulțesc viruși în embrioni de pui. Din virusurile fără proprietăți patogene, ele produc apoi vaccinuri vii.

Pe de o parte, ele au nevoie de ouă fără contaminanți și cu alți agenți, pe de altă parte, producerea unui vaccin durează aproximativ douăsprezece luni pe acest traseu.

Viruși pentru zece milioane de doze de vaccin în decurs de două săptămâni

În schimb, prin noua metodă de producție, un bioreactor cu o capacitate de litri va crește în doar două săptămâni, deoarece mulți viruși de febră galbenă sunt necesari pentru zece milioane de doze de vaccin.

Din păcate, virușii nu pot fi recoltați direct prin membrana din fibre goale deoarece membrana devine blocată în timp ", spune Yvonne Genzel. De aceea testam si alte sisteme de perfuzie fara membrana.

Echipa ta a examinat, de asemenea, modul în care Perfusionsmethoden cu alți agenți patogeni, cum ar fi virusul gripal, virusul encefalitei japoneze și Vaccinia modificat activitatea Ankarei.

Acesta din urmă este un candidat promițător pentru introducerea materialului genetic în celulele ființelor vii în terapia genică.

Tratamentul cancerului necesită niveluri extrem de ridicate de virus pentru a permite medicilor să utilizeze această metodă pentru a trata tumorile netratabile anterior.

Dacă metoda de perfuzie se va dovedi de succes în investigațiile planificate, atunci virușii ar putea deveni mai ușor disponibili pentru multe aplicații. (Ad)