В условиях пандемии под пристальным вниманием мира находятся не только темпы распространения вируса, но и усилия научного сообщества, направленные на разработку вакцины, которая позволит защитить население планеты от этой инфекции. Разработка и производство вакцин от COVID-19 уже ведется во многих государствах. Свыше 180 стран и регионов присоединились к «Программе вакцинации против новой коронавирусной инфекции», согласно которой вакцину должно получить более 90% населения земного шара. Сегодня доступно четыре вида вакцин от COVID-19, одобренных в разных странах и регионах для экстренного применения. Одной из них является векторная вакцина на основе рекомбинантного аденовируса.
Процесс производства векторной вакцины против коронавируса
Процесс производства векторной вакцины против коронавируса включает несколько последовательных технологических этапов, схематично изображенных на иллюстрации, и включает следующие процессы: культивирование куль туры клеток, внедрение вируса, выращивание и накопление вирусного материала, выделение и очистка полезной фармацевтической субстанции от биомассы, непосредственное приготовление и упаковка вакцины.
Компания TRUKING предлагает готовые комплексные решения для реализации четырех вышеперечисленных процессов: культивирования клеточной культуры, выделения и очистки полезной субстанции, приготовления питательной среды и буферного раствора.
Биореактор для культивирования культуры клеток
Производство рекомбинантной аденовирусной вакцины осуществляется на клеточной линии HEK 293 (линия, полученная из эмбриональных почек человека). Данный выбор обусловлен тем, что выращивание культуры клеток происходит в суспензии в биореакторе, а это достаточно простой и прямо масштабируемый процесс.
Масштабирование начинается с биореакторов объемом 50 и 200 л, достигая конечного объема 1000 л. В биореакторах серии BR производства компании TRUKING благодаря грамотной организации процесса перемешивания и точному контролю содержания растворенного кислорода и углекислого газа минимизировано их физическое воздействие на клеточный рост (включая его скорость) и обеспечена его оптимальная эффективность с гарантированной воспроизводимостью вируса с высоким титром.
К одной из наиболее сложных для решения проблем по оптимизации процесса производства вакцины на основе аденовирусного вектора относится влияние плотности клеток. В векторных вакцинах титр вируса тесно связан с жизнеспособностью клеток, а количество антигена в вакцине, что очевидно, зависит от плотности клеток. Биореакторы серии BR производства компании TRUKING имеют более высокий выход клеточной популяции и вирусного материала по клеточной линии HEK 293 за счет оптимизации условий инфицирования, культивирования и времени сбора. Плотность клеток после оптимизации составляет до 1 x 107 кл./мл, 1012 VP, IU: VP < 100, а выход вирусного материала на одну HEK293 – 5000 IU/клетку.
Технологии высокоэффективного выделения и очистки субстанции
Полученный в процессе культивирования вирусный раствор передается на следующий технологический этап выделения и очистки, в котором полезная субстанция отделяется из общей биомассы и очищается от примесей и клеточного дебриса. Очистка необходима для обеспечения таких требований, предъявляемых к качеству вакцины:
а) чистота вакцины более 90% без содержания полимера;
б) соответствие содержания ДНК и протеинов требованиям Фармакопеи;
в) возможность хранения исходного раствора в стабильном состоянии без эффектов агрегации и деградации.
Качественный процесс очистки позволяет достичь высокого совокупного выхода продукта при меньшем количестве технологических этапов. Процесс очистки вирусного раствора рекомбинантных вакцин должен включать следующие стадии: лизис (растворение), кларификация (освобождение от клеточных остатков), ультрафильтрация и концентрирование, двухступенчатая хроматография, ультра- и стерилизующая фильтрация, представленные на схеме.
Компания TRUKING предлагает комплексный набор решений для реализации этих этапов, который включает следующее оборудование: системы глубокой фильтра ции, системы автоматической хроматографии, автоматические колонки для хроматографии, автоматические загрузочные станции, системы гомогенизации и ультрафильтрации, системы стерилизационной фильтрации и т. д.
Характеристики системы автоматической хроматографииTRUKING AutoPrep:
а) стабильное и простое программное обеспечение, разработанное на общей платформе с программным обеспечением системы ультрафильтрации;
б) модульная компоновка компонентов с направлением потока снизу вверх, что способствует удалению пузырьков из жидкости; объем «мертвого» пространства трубопроводов не превышает 100 мл на 10 л;
в) отсутствие сварных соединений трубопроводов, благодаря чему исключается риск образования ржавчины и утечек в местах стыков; клапаны и устройства безопасности снабжены обратной связью;
г) доказанная эффективность, превышающая показатели мировых производителей.
Многоступенчатая система приготовления среды/буферного раствора
Многоступенчатая система приготовления среды/буферного раствора позволяет производить точно заданные объемы выбранного типа питательной среды с целью последующего этапа культивирования и выращивания клеточной культуры, а также определить тип и объемы буферного раствора, необходимые на этапе очистки. Каждая система индивидуально изготавливается и компонуется на основе сведений о конфигурации оборудования цеха производства исходного раствора и с учетом планируемого объема выпуска рекомбинантной вакцины.
Заключение
Поскольку аденовирус представляет собой платформенную технологию, позволяющую достичь высокой экспрессии с контролируемым качеством, его широко применяют в разработке и быстром производстве вакцин и других генно-терапевтических препаратов. Комплексные решения компании TRUKING, разработанные специально для этих целей, гарантированно обеспечивают производство промышленных объемов аденовирусных вакцин против COVID-19 и препаратов генной терапии.
