Vakcína proti časticám podobným vírusom a jej proces čistenia po prúde

Vakcína proti časticu podobným vírusom (VLP) je vakcínová technológia, ktorá je založená na štruktúre vírusu, ale neobsahuje vírusové genetické materiály. Stimulujú silnú imunitnú reakciu napodobňovaním morfológie a povrchových antigénov prírodných vírusov a poskytujú väčšiu bezpečnosť kvôli ich neschopnosti replikovať sa. VLP vakcíny sú lepšou alternatívou k tradičným vakcínom (živé zoslabené a inaktivované). Vakcína VLP sa nemôže replikovať v tele, takže je vhodná pre všetkých vrátane tehotných žien alebo žien s kompromitovanými imunitnými systémami. Okrem toho sa môžu kapsidové proteíny (vrátane iných štrukturálnych proteínov) z vírusov so segmentovanými genómami, ako sú vírusy chrípky, vírusy africkej nemotivovej choroby koní a vírusy Bluetongue, na vývoj vakcín proti VLP bez obáv z genetickej rekombinácie, ako sú atenuované živé vakcíny. Po druhé, VLP sú schopné napodobňovať štruktúru skutočných vírusov, na rozdiel od inaktivovaných vakcín, ktorých štrukturálne proteíny sa môžu počas inaktivácie modifikovať, čo vedie k imunogénnemu poškodeniu.

 

Obr. 1. Mechanizmus formovania VLP a chimérických VLP

 

Vlastnosti vakcíny VLP

1. Štruktúra podobná prírodným vírusom: VLP sú zostavené vírusovým jedným alebo viacerými štrukturálnymi proteínmi (ako sú kapsidové proteíny) a ich veľkosť a tvar sú podobné skutočným vírusom.

2. Neinfekčné: neobsahuje vírusový genóm, nemôže replikovať ani spôsobiť ochorenie.

3. Vysoká imunogenita: granulárna štruktúra sa dá efektívne rozpoznať imunitným systémom a aktivovať reakcie B buniek a T buniek. Môže indukovať neutralizačné protilátky a bunkovú imunitu (napr. Vakcíny proti HIV, HPV).

4. Vysoká bezpečnosť: Vhodný pre ľudí s nízkou imunitnou funkciou (napríklad vakcína proti hepatitíde B VLP).

 

Obr. 2. Dostupné vakcíny VLP

 

VLP vakcínová výrobný systém

VLP sa môžu vyrábať prostredníctvom rôznych expresných systémov, spoločné platformy zahŕňajú:

 

1. Systém hmyzu bunky-bakulovírus:

Výhody: Vysoký výnos, nízke náklady, vhodné na komplexné zostavenie proteínov.

Aplikácia: HPV vakcína, vakcína proti ebole.

 

2. Bunky cicavcov (napr. Bunky HEK293):

Výhody: Posttranslačné modifikácie sú bližšie k ľuďom a vhodné pre obklopené VLP (napríklad vakcíny proti chrípke).

 

3. Kvasinkové systémy (napr. Pichia pastoris):

Výhody: pri vakcíne proti hepatitíde B sa použila rýchla, nízka cena.

 

4. Systémy rastlín (napr. Tobacké chloroplasty):

Environmentálne šetrné a škálovateľné, vo vývoji (napr. Vakcína Norovírus VLP).

 

Proces čistenia vakcíny VLP

Rozmanitosť expresných systémov VLP vedie k inuniversálnosti procesov čistenia po prúde.

 

 

Obr. 3 Všeobecná tabuľka prietoku procesu po prúde

 

Úroda a objasnenie:

Vo všetkých druhoch kultivačného média, ktorý sa propdukcia bunkovou kultúrou, existuje veľké množstvo vírusových častíc, ako aj mnoho zvyškov buniek tkanivov, metabolických produktov a iných nečistôt, vďaka čomu bude blokovaný kultivačný médium zakalený alebo polopriepustný, ak sa koncentruje priamo kultivačné médium, ultrafiltračná membrána. Preto sa musí objasniť najprv pred koncentráciou, aby sa odstránili veľké častice v kultivačnom médiu, takže sa stáva priesvitným alebo priehľadným roztokom a koncentrácia kultivačného média môže urobiť proces koncentrácie normálnym a zabezpečiť servisnú životnosť ultrafiltračnej membrány. Objasnenie pred koncentráciou roztoku kultúry je kľúčovým technickým spojením v procese koncentrácie.

 

Efektívny proces objasnenia vyžaduje kombináciu vysokej kapacity na odstránenie tuhých častíc, vysokého výnosu produktu, ľahkého rozšírenia a ochrany do následných prevádzkových jednotiek.

 

Metóda

Centrifugácia: diferenciálna centrifugácia odstraňuje veľké častice.

Hlboká filtrácia: Na objasnenie supernatantu použite viacstupňový filter (napr. 1,2 μm → 0.

Filtrácia tangenciálneho prietoku (TFF): Vhodné na výrobu hmoty, koncentruje vzorky a odstraňuje malé častice nečistôt.

 

Ak je však stupnica kultivácie príliš veľká, centrifugácia trvá dlho, bude sa vyžadovať veľké množstvo hlbokých filtračných membrán, takže náklady na spotrebné materiály sa výrazne zvyšujú. Súčasne vysoká hustota bunkovej kultúry zníži zaťaženie hlbokej filtračnej membrány, čo bude mať za následok zvýšené náklady a nadmerné riedenie produktov.

 

Existujú dva druhy komponentov membrány TFF: plochá kazeta a duté vlákno. Filtrácia tangenciálneho toku (TFF) je poháňaná rozdielom tlaku transmembránového tlaku. Látky a nečistoty, ktoré sú menšie ako membránové póry, prechádzajú membránou, zatiaľ čo nečistoty, ako sú bunky s väčšími časticami, sú zachytené. Veľkosť pórov membrány použitá na mikrofiltráciu je {{0}}. 45/0,22 μm. Duté vlákniny môžu priamo spracovať tekutinu s vysokým obsahom obsahu tuhého obsahu, ako je napríklad médium bunkovej kultúry s vysokou hustotou, môže eliminovať odstredivé a predbežné kroky, menej krokov, jednoduchú prevádzku, membránu sa môže opakovane používať prostredníctvom čistenia, zníženia investícií do zariadení a prevádzkových nákladov v súlade s požiadavkami modulárnej automatizovanej výroby.

 

Koncentrácia ultrafiltrácie (TFF):

Cieľ: Na zníženie množstva chromatografickej liečby, zlepšenie chromatografickej účinnosti a ochrana chromatografického stĺpca.

Všeobecne platí, že ultrafiltrácia (TFF) sa môže koncentrovať viac ako 100 -krát VLP a rýchlosť odstránenia heteroproteínu môže dosiahnuť 99%. Medzi nimi má technológia filtrácie dutých vlákien membránu výhody miernej a nízkej šmykovej sily, ktorá nie je ľahké zapojiť, flexibilnú prevádzku, dlhú životnosť, nízku cenu a ľahkú zosilnenie, takže sa odporúča zvoliť duté vlákno pre koncentrovaný a vyčistený VLP.

 

Ak sa na koncentráciu a čistenie použije metóda ultrafiltrácie, je veľmi dôležité zvoliť pravú veľkosť pórov membrány, ktorá priamo určuje účinnosť a kvalitu koncentrácie. Na jednej strane je potrebné zvoliť membránovú apertúru, aby sa cieľové molekuly účinne zachytili, aby sa zaistil výťažok, a na druhej strane by sa mal plne zvážiť účinok odstránenia a rýchlosť spracovania heteroproteínov. Najlepším princípom je preto vybrať membránu s najväčšou veľkosťou pórov, ktorá dokáže zachytiť cieľovú molekulu, a pokúsiť sa zvoliť filtračnú membránu s rovnomernou distribúciou veľkosti pórov.

 

Primárne čistenie:

1. Metóda zrážok

Zrážanie polyetylénglykolu (PEG): Selektívne zrážanie VLP vyžaduje optimalizovanú koncentráciu PEG a koncentráciu soli na vyváženie a čistotu.

 

2. Chromatografia

Afinitná chromatografia:

Afinita heparínu: Použitie VLP vlastností povrchového záporného náboja (napr. HPV VLP).

Chromatografia protilátky protilátky: Vysoká špecifickosť, ale drahá.

Chromatografia iónovej výmeny (IEX): Vyberte výmenu aniónov (napr. Kolóbka Q) alebo výmenu katiónov (napr. Stĺpec SP) v závislosti od charakteristík povrchového náboja VLP a optimalizujte pH a gradient soli, aby ste zabránili agregácii častíc.

Hydrofóbna interakčná chromatografia (HIC): Na základe povrchovej hydrofóbnosti VLP, vhodná pre niektoré neapenolované VLP.

 

Jemné čistenie:

Molekulárna vylučovacia chromatografia (SEC, gélová filtrácia):

Odstránenie zvyškových hostiteľských proteínov, nukleových kyselín alebo agregátov sprevádzané výmenou pufra. Vysoké rozlíšenie, ale nízky tok, často používaný ako konečný krok vylepšenia.

 

Multi-režimová chromatografia:

Napríklad živice CAPTO Core Series v kombinácii s iónovými výmenou a efektom molekulárneho sito môžu v jednom kroku odstrániť rôzne nečistoty.

 

Inaktivácia vírusu/odstránenie nukleových kyselín (ak je to potrebné):

Nukleázové ošetrenie: napríklad benzonáza degradácia hostiteľa DNA/RNA.

UF/DF: Koordinácia systému TFF na odstránenie malých fragmentov nukleových kyselín a enzýmov.

 

Koncentrácia a príprava:

Filtrácia tangenciálneho toku (TFF):

Koncentrát na cieľové titre pri vytesňovaní pufra (ako sú PBS alebo tlmivé roztoku formulácie).

 

Sterilná filtrácia:

0. 22 μm membránová filtrácia zaisťuje sterilitu.

 

Typický prípad

Nasledujú procesy čistenia downstream pre typické vakcíny proti VLP.

 

 

O vedení

Guidling Technology je podnikanie zameraný na výrobu a high-tech podnikom so zameraním na objasnenie, separáciu a čistenie biofarmaceutík. Produkty sa široko používajú v procese filtrácie mAb, vakcíny, diagnostiky, krvných produktov, séra, endotoxínu a ďalších biologických produktov; Guidling Technology má „kastlové filtrujúce filtrácie toku“, „Membránu z dutých vlákien“, „vírusový filter“, „hlbokú membránu“, „sterilizačný filter“, „centrifugálne filtračné zariadenia“ a ďalšie produkty a má veľký počet produktových radov, od malých disponibilných laboratórnych filtrácií do výrobného filtrácie, spĺňa potreby testovania a produkcie. Guidling Technology sa teší na spoluprácu s vami!