Producción de vacunas

Junto con las vacunas recombinantes, las vacunas de ácido nucleico representan la clase de más rápido crecimiento y son especialmente aptas para el desarrollo rápido de vacunas en respuesta a amenazas virales emergentes. El material genético puede ser ADN o ARN mensajero y se codifica para producir el antígeno objetivo in situ. La entrega de material genético a los tejidos diana puede usar varios vectores. Entre ellos, nanopartículas lipídicas, vectores virales y ADN plasmídico, o mejorar la absorción mediante técnicas como la electroporación.

Esta nueva clase de vacuna, sintetizada químicamente y codificada para generar directamente antígenos de enfermedades específicas, puede desarrollarse y escalarse rápidamente a fin de proporcionar material clínico para ensayos y comercialización. También son prometedoras para la prevención y el tratamiento de diversos tipos de cáncer porque atacan los antígenos asociados a los tumores. La naturaleza sintética de esta clase de vacuna simplifica los desafíos de la fabricación en comparación con los procesos biológicos más complejos y como resultado, generalmente se percibe que tiene un perfil de seguridad sólido y predecible. A pesar de estas ventajas aparentes, existen desafíos en relación con la estabilización y la entrega del material genético a las células diana y pueden presentarse dificultades particulares durante toda la generación de sustancias farmacológicas, los procesos finales de formulación y llenado.

Específicamente, se está investigando el uso de nanopartículas lipídicas como mecanismo de entrega; no obstante, se sabe que estas formulaciones complejas pueden ser susceptibles al bajo rendimiento de algunos filtros de grado de esterilización e implican un mayor riesgo de penetración bacteriana sin una selección y validación cuidadosas de los filtros.

Precision NanoSystems

Precision NanoSystems (PNI), un innovador en el área de las nanopartículas lipídicas, se une a la plataforma de ciencias biológicas de Danaher como un sólido complemento a Pall Corporation y Cytiva. Juntos, le ofreceremos incluso más herramientas para su desarrollo de medicamentos genéticos y su proceso de avance científico para mejorar las vidas de los pacientes. Las nanopartículas lipídicas son un reactivo clave para la fabricación de fármacos terapéuticos de ARN mensajero y otros medicamentos genéticos. El Kit de herramientas para medicina genética de PNI contiene plataformas exclusivas de fabricación de nanopartículas lipídicas y microfluidos. Más información

Purificación

Pueden aplicarse las membranas de ultrafiltración usadas durante las etapas de la diafiltración y concentración de producto para la purificación basada en el tamaño.

Puede aplicarse la cromatografía de membrana de intercambio aniónico para el control de las endotoxinas y la remoción de contaminante basada en cambio.

Filtración

Las fórmulas complejas pueden crear desafíos únicos para la filtración, y se necesita una selección cuidadosa de los filtros a fin de mantener un alto rendimiento.

Las cápsulas de alto rendimiento reducen las pérdidas de producto relacionadas con el tamaño y mantienen un alto rendimiento.

Manejo de fluidos

Mantener la limpieza de los procesos de fabricación es un elemento fundamental de la fabricación, de acuerdo con las buenas prácticas de manufactura vigente.  La implementación de sistemas de un solo uso puede variar desde la recopilación y transferencia de componentes del proceso en bolsas de bioprocesamiento hasta procesos completos de fabricación de un solo uso integrados y automatizados. Estos respaldan los procesos de fabricación cerrados que ayudan con la fabricación de múltiples productos a fin de proporcionar procesos rentables, ágiles y con capacidad de respuesta. 

Las vacunas que usan ADN plasmídico para la transfección de células causan la expresión intracelular de uno o varios antígenos relacionados con los patógenos o las células cancerosas diana. Aunque el componente plasmídico puede codificar distintos cambios, estos son similares a algunas etapas durante la producción de vectores virales usados para aplicaciones de terapia génica. La escala puede variar según la enfermedad diana; no obstante, los procesos de producción son esencialmente los mismos.

Procesamiento de un solo uso

Desde la preparación de los medios hasta el cultivo celular y la purificación, el uso de sistemas de un solo uso y biorreactores, en conjunto con los conectores y desconectores estériles, ayuda a mantener la seguridad de todas las etapas del proceso de producción de vacunas, la formulación final y el llenado. Estas soluciones de procesamiento intrínsecamente cerradas también favorecen la entrega rápida de distintos procesos en instalaciones de múltiples productos.

Las vacunas de ADN de vector viral usan virus inofensivos como los poxvirus y el virus adenoasociado para entregar instrucciones genéticas diseñadas al tejido diana. Estas secuencias están codificadas para hacer que estos tejidos produzcan los antígenos deseados, lo cual, a su vez, estimula al sistema inmunitario a generar anticuerpos.

Estos procesos, que son un punto en común con las aplicaciones de terapia génica y aprovechan la misma tecnología, apoyan sobre todo soluciones a escala industrial para los cultivos de células adherentes y en suspensión que multiplican estos virus. En conjunto con los procesos de purificación de plataforma, estas vacunas pueden desarrollarse e industrializarse rápidamente.

Procesamiento de un solo uso

Desde la preparación de los medios hasta el cultivo celular y la purificación, el uso de sistemas de un solo uso y biorreactores, en conjunto con los conectores y desconectores estériles, ayuda a mantener la seguridad de todas las etapas del proceso de producción de vacunas, la formulación final y el llenado.

Los virus, diseñados para aparentar ser una cepa viral silvestre ante el sistema inmunitario del cuerpo, pero sin los efectos indeseables, son muy prometedores como plataforma para vacunas. Los procesos de fabricación comparten tecnologías similares con la terapia génica y la producción de anticuerpos monoclonales, según la línea celular del productor.

Aguas arriba

Biorreactores de un solo uso para respaldar los cultivos de células adherentes  y en suspensión

Filtración de gases de grado de esterilización

Filtración de líquidos de grado de esterilización para la filtración de medios y aditivos estériles

Cosecha y clarificación

Se necesita una optimización cuidadosa para mantener un rendimiento viral alto a la vez que se separa el virus de las células huéspedes. La utilización de plataformas de filtración de profundidad de un solo uso simplifica la clarificación y la elección de los grados adecuados garantizará la optimización de la recuperación.

Preparación de medios

Las soluciones para preparación de solución amortiguadora y medios a fin de favorecer el procesamiento de la expansión celular incluyen aplicaciones de mezcla, almacenamiento y transporte. Pueden integrarse operaciones adicionales como la filtración estéril con las tecnologías de mezclado para crear soluciones automatizadas sólidas.

Purificación

Concentración y diafiltración para la separación basada en el tamaño de los contaminantes usando casetes de ultrafiltración.

La cromatografía de membrana de intercambio aniónico simplifica la remoción de endotoxinas y la remoción de contaminante basada en el cambio, como el ADN de la célula anfitriona, las proteínas y las endotoxinas. También puede aplicarse a operaciones de adsorción-elución para purificar y concentrar los virus sin ultrafiltración de alto cizallamiento.

Para los procesos que incluyen cultivos celulares de mamíferos, la seguridad viral es una consideración importante y puede administrarse con controles ortogonales, como la inactivación y la filtración de virus.

Pueden usarse líneas celulares de levaduras, bacterias, mamíferos e insectos según la complejidad del antígeno que se esté produciendo, y varias pueden combinarse (conjugarse) para provocar la respuesta inmunitaria deseada. Cuando se usan líneas celulares de mamíferos, estos procesos comparten los desafíos en la expansión celular de la producción de anticuerpos monoclonales y aprovechan el espectro de soluciones rentables disponible para el desarrollo y la fabricación de estas vacunas.

Aguas arriba

Mantener un entorno monoséptico es esencial para un proceso de producción de vacunas exitoso. Esto puede favorecerse con el uso de filtración que integre tecnología de un solo uso y biorreactores de un solo uso.

Filtración de gases de grado de esterilización

Filtración de líquidos de grado de esterilización para la filtración de medios y aditivos estériles

Cosecha y clarificación

En conjunto con el centrifugado o por separado, la remoción de células completas y desechos celulares puede lograrse fácilmente mediante el uso de sistemas de filtración de profundidad de un solo uso, optimizados para la producción y el rendimiento.

Las plataformas de filtración de profundidad de un solo uso Stax permiten la clarificación sencilla después del centrifugado y cultivos celulares de baja turbidez. 

Para los cultivos celulares de mamíferos e insectos, la plataforma de clarificación Stax mAx proporciona una solución sencilla y escalable, incluso para la cosecha con alta turbidez.

Para los lisatos bacterianos difíciles, el sistema de microfiltración para biotecnología PallSep proporciona una solución sólida para procesos de bajo volumen de <500 L.

Preparación de medios

Las soluciones para preparación de solución amortiguadora y medios a fin de favorecer el procesamiento de la expansión celular incluyen aplicaciones de mezcla, almacenamiento y transporte. Pueden integrarse operaciones adicionales como la filtración estéril con las tecnologías de mezclado para crear soluciones automatizadas sólidas.

Purificación

Concentración y diafiltración para la separación basada en el tamaño de los contaminantes usando casetes de ultrafiltración Delta.

 Cromatografía de membrana de intercambio aniónico Mustang XT para el control de las endotoxinas y la remoción de contaminante basada en el cambio, como el ADN de la célula anfitriona, las proteínas y las endotoxinas.

Para los procesos que incluyen cultivos celulares de mamíferos, la seguridad viral es una consideración importante y puede administrarse con controles ortogonales, como la inactivación y la filtración de virus.

Manejo de fluidos

Mantener la limpieza de los procesos de fabricación es un elemento fundamental de la fabricación, de acuerdo con las buenas prácticas de manufactura vigente. El uso de sistemas de un solo uso puede incluir operaciones de unidad como la recopilación y transferencia de componentes del proceso en bolsas de bioprocesamiento hasta procesos completos de fabricación de un solo uso integrados y automatizados. Estos respaldan los procesos de fabricación cerrados que ayudan con la entrega rápida y la fabricación de múltiples productos a fin de proporcionar procesos ágiles y con capacidad de respuesta.

Mediante el uso de toxinas bacterianas (toxoides) como antígeno, estas vacunas protegen contra ciertas amenazas bacterianas, como la difteria y el tétanos.

Aguas arriba

Mantener un entorno monoséptico es esencial para un proceso de producción de vacunas exitoso. Esto puede favorecerse con el uso de filtración que integre tecnología de un solo uso y mantenerse mediante la filtración.

Biorreactores de un solo uso

Filtración de gases de grado de esterilización

Filtración de líquidos de grado de esterilización para la filtración de medios y aditivos estériles

Cosecha y clarificación

En conjunto con el centrifugado o por separado, la remoción de células completas y desechos celulares puede lograrse fácilmente mediante el uso de sistemas de filtración de profundidad de un solo uso, optimizados para la producción y el rendimiento.

Filtración de profundidad de un solo uso Stax (por ejemplo, grado K100P)

Preparación de medios

Soluciones de mezcla para la preparación de solución amortiguadora y medios, a fin de favorecer el procesamiento de la expansión celular y la formulación

Filtración estéril

Purificación

La concentración y diafiltración pueden lograr la separación basada en el tamaño de los contaminantes usando casetes de ultrafiltración.

Puede usarse la cromatografía de membrana de intercambio aniónico para el control de las endotoxinas y la remoción de contaminantes a través de interacciones basadas en el cambio.

Manejo de fluidos

Los conectores estériles Kleenpak® Presto y los desconectores estériles Kleenpak controlan los riesgos asociados con la conexión y la desconexión de vías de fluido para proteger a los operadores y la calidad, y simplifican el procesamiento al usar tecnología de fabricación de un solo uso. Estas soluciones son perfectas para la formulación aséptica de vacunas multivalentes en la que quizás no sea posible la filtración estéril después de la adición de algunos adyuvantes.

Las vacunas de primera generación incluyen la mayoría de las vacunas contra la influenza y usan virus atenuados o inactivados. En el caso de las vacunas contra la influenza, históricamente se producen a partir de la inoculación de huevos de pollo embriónicos. Desarrollos recientes usando cultivos celulares de mamíferos como las células de riñón humano embrionario (HEK)-293 o el riñón canino Madin-Darby (MDCK) tienen el potencial de mejorar la efectividad de la vacuna y permitir una mayor flexibilidad en los procesos.

Mantener la esterilidad mediante una serie de pasos de fabricación y formulación de vacunas a gran escala requiere un diseño de procesos cuidadoso. La necesidad de controles estrictos se incrementa con la adición de algunos adyuvantes que hacen que la adición de filtración de grado de esterilización no resulte práctica debido a la remoción de esos adyuvantes por el proceso de filtración. Para superar estos desafíos, deben mantenerse condiciones asépticas durante todo el proceso, que pueden simplificarse mediante procesos cerrados de un solo uso.

Cosecha y clarificación

Las soluciones varían según el proceso de cultivo celular.  Para las vacunas basadas en células, esto también depende de la línea celular; no obstante, la filtración de profundidad de un solo uso es una buena opción 

Para los procesos como los cultivos basados en huevo, el uso de filtros de profundidad poliméricos funciona bien en conjunto con el centrifugado a fin de retirar los contaminantes sólidos listos para su posterior purificación y formulación.

Manejo de fluidos

Los conectores estériles Kleenpak® Presto y los desconectores estériles Kleenpak ayudan a mantener la esterilidad durante la conexión y desconexión de vías de fluidos durante todo el proceso.  En combinación con las bolsas de bioprocesamiento y los conjuntos de transferencia de tubería, estas vías de flujo de fluidos de un solo uso pueden usarse para combinar múltiples cepas de la vacuna y simplificar el procesamiento al tiempo que se salvaguarda la calidad.