Технологические решения TRUKING для производства векторной вакцины от Covid-19(Векторная вакцина на основе рекомбинантного  аденовируса)

В условиях глобальной пандемии под пристальным вниманием всего 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. Более 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 базе рекомбинантного аденовируса.

Аденовирусный вектор

Процесс производства векторной вакцины против коронавируса

Процесс производства векторной вакцины против коронавируса включает несколько последовательных технологических этапов, схематично изображенных на иллюстрации и охватывающих следующие процессы: культивирование культуры клеток, внедрение вируса, выращивание и накопление вирусного материала, выделение и очистка полезной фармацевтической субстанции от биомассы, непосредственное приготовление и упаковка вакцины.

Truking предлагает готовые комплексные решения для реализации четырех обозначенных процессов – культивирования клеточной культуры, выделения и очистки полезной субстанции,  приготовления питательной среды и буферного раствора.

Биореактор для культивирования культуры клеток

Для производства рекомбинантной аденовирусной вакцины используется клеточная линия HEK 293 (линия, полученная из эмбриональных почек человека). Выбор этой линии обусловлен тем, что выращивание культуры клеток проходит в суспензии в биореакторе, а это достаточно простой и прямо масштабируемый процесс.

Масштабирование начинается с биореакторов объемом 50 литров, 200 литров, и достигает конечного объема в 1000 литров. В биореакторах TRUKING серии BR, 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 с аденовирусным вектором 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 TRUKING BR имеют более высокий выход клеточной популяции и вирусного материала по клеточной линии HEK293 за счет оптимизации условий инфицирования, культивирования и времени сбора. Плотность клеток после оптимизации доходит до 1 × 107 кл./мл, 1012 VP, IU: VP < 100, а выход вирусного материала на одну HEK293 составляет 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  общей биомассы и очищается от примесей и клеточного дебриса. Очистка необходима для обеспечения следующих требований к качеству вакцины: а) чистота вакцины более 90%, без содержания полимера; б) содержание ДНК и протеинов соответствует требованиям фармакопеи; в) исходный раствор может храниться в стабильном состоянии, без эффектов агрегации и деградации. По существу, качественный процесс очистки позволяет достичь высокого совокупного выхода 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.

TRUKING предлагает комплексный набор решений для реализации этих этапов, который  включает следующее оборудование: системы глубокой фильтрации, системы автоматической хроматографии, автоматические колонки для хроматографии, автоматические загрузочные станции, системы гомогенизации и ультрафильтрации, системы стерилизационной фильтрации и т. д.

TRUKING AutoPrep, система автоматической хроматографии, имеет следующие характеристики: 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 100мл на 10 литров; 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.

Тест-полоски VB12

Тест эффективности колонки

Многоступенчатая система приготовления среды/ буферного раствора

Многоступенчатая система приготовления среды/ буферного раствора позволяет производить точно заданные объемы выбранного типа питательной среды для последующего этапа культивирования и выращивания клеточной культуры, а также  выбранный тип и объемы буферного раствора, который потребуется на этапе очистки.  

Каждая система индивидуально изготавливается и компонуется на основании сведений о конфигурации оборудования цеха производства исходного раствора и планируемого объема выпуска рекомбинантной вакцины.

Заключение

Поскольку аденовирус представляет собой платформенную технологию, позволяющую достичь высокой экспрессии с контролируемым качеством, он широко применяется в разработке и быстром производстве вакцин и других генно-терапевтических препаратов. Комплексные решения TRUKING, разработанные специально для этих целей, гарантированно обеспечивают производство промышленных объемов аденовирусных вакцин против Covid-19 и препаратов генной терапии.