Вірусна вакцина для частинок та її процес очищення нижче за течією
Вакцина, що нагадує вірус (VLP),-це вакцинна технологія, яка базується на структурі вірусу, але не містить вірусних генетичних матеріалів. Вони стимулюють сильну імунну відповідь, імітуючи морфологію та поверхневі антигени природних вірусів, і забезпечують більшу безпеку через їх неможливість копіювати. Вакцини VLP є кращою альтернативою традиційним вакцинам (в прямому ефірі ослаблених та інактивованих). Вакцина VLP не може повторити в організмі, тому вона підходить для всіх, включаючи вагітних жінок або тих, хто має компрометовану імунну систему. Крім того, білки капсиду (включаючи інші структурні білки) від вірусів з сегментованими геномами, такими як віруси грипу, віруси хвороби африканських коней та віруси BlueTongue, також можуть бути використані для розробки вакцин VLP, не турбуючись про проблеми генетичної рекомбінації, такі як аттентовані вакцини. По -друге, VLP здатні імітувати структуру реальних вірусів, на відміну від інактивованих вакцин, структурні білки яких можуть бути модифіковані під час інактивації, що призводить до імуногенних порушень.
Рис. 1. Механізм формування VLP та химерних VLP
Особливості вакцини VLP
1. Структура, подібна до природних вірусів: VLP самостійно зібраються за вірусними або декількома структурними білками (наприклад, капсидними білками), а їх розмір та форма схожі на реальні віруси.
2. Неінфекційний: не містить вірусного геному, не може повторити або викликати захворювання.
3. Висока імуногенність: зерниста структура може бути розпізнана за допомогою імунної системи ефективно та активує В -клітинні та Т -клітини. Може викликати нейтралізуючи антитіла та клітинний імунітет (наприклад, ВІЛ, ВПЛ вакцини).
4. Висока безпека: підходить для людей з низькою імунною функцією (наприклад, вакциною з ВЛП гепатиту В).
Рис. 2. Доступні вакцини VLP
Система виробництва вакцини VLP
VLP можна виробляти за допомогою різних систем експресії, загальні платформи включають:
1. Система клітин-бакуловірусу комах:
Переваги: висока врожайність, низька вартість, придатна для складного складання білка.
Застосування: вакцина проти ВПЛ, вакцина з еболи.
2. Клітини ссавців (наприклад, клітини HEK293):
Переваги: Пост-трансляційні модифікації ближче до людини та підходять для огорнутих VLP (таких як вакцини проти грипу).
3. Дріжджові системи (наприклад, Пічія Пасторіс):
Переваги: Швидка, низька вартість, застосовувалася у вакцині гепатиту В.
4. Системи рослин (наприклад, тютюнові хлоропласти):
Екологічно чистий та масштабований, розроблений (наприклад, вакцина ВЛП норовірусу).
Процес очищення вниз за течією вакцини VLP
Різноманітність систем експресії VLPS призводить до невмілості процесів очищення нижче за течією.
Рис. 3 Загальна діаграма потоку вниз за течією
Урожай та уточнення:
У будь-якому виду культурального середовища, що підтримується клітинною культурою, існує велика кількість частинок вірусу, а також багато клітинних тканин, метаболічних продуктів та інших домішок, що робить культурне середовище хмарно або напівмолосну, якщо концентрує культуральне середовище безпосередньо, ультрафільтраційна мембрана буде блокованою, що концентрація не може бути завершена та випускна мембрана. Тому його слід з’ясувати спочатку перед концентрацією, щоб видалити великі частинки в культуральному середовищі, щоб він став напівпрозорим або прозорим розчином, і концентрація культуральної середовища може зробити процес концентрації нормальним і забезпечити термін служби ультрафільтраційної мембрани. Роз'яснення перед концентрацією культурного розчину є ключовим технічним зв’язком у процесі концентрації.
Ефективний процес уточнення вимагає комбінації високої ємності для видалення твердих частинок, високого виходу продукту, легкого масштабування та захисту до робочих блоків нижче за течією.
Метод
Центрифугування: Диференціальна центрифугування видаляє великі частинки.
Глибока фільтрація: Використовуйте багатоступеневий фільтр (наприклад, 1,2 мкм → 0. 45 мкм) для уточнення супернатанту.
Фільтрація тангенціального потоку (TFF): підходить для масового виробництва, концентрує зразки та видаляє дрібні частинки домішок.
Однак, якщо шкала вирощування занадто велика, центрифугування займає багато часу, знадобиться велика кількість глибоких фільтрувальних мембран, тому вартість витратних матеріалів значно збільшується. У той же час висока щільність клітинної культури зменшить навантаження глибокої фільтрувальної мембрани, що призведе до збільшення витрат та надмірного розведення продукту.
Існує два види компонентів мембран TFF: плоска касета та порожниста волокна. Фільтрація тангенціального потоку (TFF) обумовлена різницею трансмембранного тиску. Речовини та домішки, менші, ніж мембранна пор проходять через мембрану, тоді як домішки, такі як клітини з більшими частинками, потрапляють у пастку. Розмір пор мембрани, що використовується для мікрофільтрації, становить {{0}}. 45/0,22 мкм. Порожниста волокна може обробляти рідину з високим вмістом з високим вмістом, наприклад, середовище культури клітин високої щільності, воно може усунути центрифугування та етапи попередньої фільтрації, менше кроків, просту роботу, мембрану можна використовувати неодноразово шляхом очищення, зменшення інвестицій обладнання та експлуатаційних витрат, відповідно до вимог модульного автоматизованого виробництва.
Ультрафільтраційна концентрація (TFF):
Ціль: Щоб зменшити кількість хроматографічного лікування, покращити хроматографічну ефективність та захистити хроматографічну колону.
Загалом, ультрафільтрація (TFF) може зосередитися більше 100 разів VLP, а швидкість видалення гетеропротеїну може досягати 99%. Серед них технологія фільтрації мембран порожнистих волокон має переваги легкої та низької сили зсуву, непросто у підключенні, гнучкої роботи, тривалої життя, низької вартості та легкої ампліфікації, тому рекомендується вибирати порожнисте волокно для концентрованого та очищеного VLP.
Коли метод ультрафільтрації використовується для концентрації та очищення, дуже важливо вибрати розмір правильного мембранного розміру пор, що визначає ефективність та якість концентрації безпосередньо. З одного боку, необхідно вибрати діафрагму мембрани для ефективного захоплення молекул цілі, щоб забезпечити вихід, а з іншого боку, слід розглянути ефект видалення та швидкість обробки гетеропротеїнів. Тому найкращий принцип - вибрати мембрану з найбільшим розміром пор, який може вловлювати цільову молекулу, і спробувати вибрати мембрану фільтру з рівномірним розподілом розмірів пор.
Первинне очищення:
1. Метод опадів
Осадження поліетиленгліколю (PEG): Селективна осадження VLP вимагає оптимізованої концентрації ПЕГ та концентрації солі для балансу виходу та чистоти.
2. Хроматографія
АФІНІТНА хроматографія:
Афонність гепарину: Використання властивостей VLPS поверхневого негативного заряду (наприклад, HPV VLP).
Хроматографія зчеплення антитіл: висока специфічність, але дорога.
Іонна обмінна хроматографія (IEX): Виберіть аніонний обмін (наприклад, стовпчик Q) або обмін катіонами (наприклад, стовпчик SP) залежно від характеристик поверхні VLP та оптимізуйте градієнт pH та солі, щоб уникнути агрегації частинок.
Гідрофобна взаємодія хроматографія (HIC): на основі поверхневої гідрофобності VLP, придатна для деяких некосованих VLP.
Тонке очищення:
Хроматографія молекулярної виключення (сек, гель -фільтрація):
Видалення залишкових білків господаря, нуклеїнових кислот або агрегатів у супроводі заміни буфера. Висока роздільна здатність, але низький потік, часто використовується як остаточний етап вдосконалення.
Багатомодна хроматографія:
Наприклад, смоли серії Capto Core, поєднані з іонним обміном та молекулярним ситовим ефектом, можуть видалити різноманітні домішки за один крок.
Інактивація вірусу/видалення нуклеїнової кислоти (якщо потрібно):
Нуклеазні методи лікування: наприклад, бензооназа DNA -господаря ДНК/РНК.
UF/DF: Координація системи TFF для видалення невеликих фрагментів нуклеїнових кислот та ферментів.
Концентрація та підготовка:
Фільтрація тангенціального потоку (TFF):
Концентруйтеся на цільові титри під час зміщення буферів (наприклад, PBS або буферів рецептури).
Стерильна фільтрація:
0. Фільтрація мембран 22 мкм забезпечує стерильність.
Типовий випадок
Нижче наведені процеси очищення нижче за течією для типових вакцин VLP.
Про Гідлінга
Guidling Technology-це орієнтоване на виробництво та високотехнологічне підприємство, орієнтоване на роз'яснення, розділення та очищення біофармацевтичних препаратів. Продукти широко використовуються в процесі фільтрації MAB, вакцини, діагностики, продуктів крові, сироватки, ендотоксину та інших біологічних продуктів; Технологія Guidling має "пристрій фільтрації касет та дотичного фільтрації потоку", "порожниста волоконна мембрана", "вірус -фільтр", "глибока мембрана", "стерилізаційний фільтр", "відцентрові пристрої фільтрів" та інші продукти, і має велику кількість ліній продуктів, від невеликих одноразових лабораторних фільтрувань до системи фільтрування виробництва, задовольняючи потреби тестування та виробництва. Guiding Technology з нетерпінням чекає співпраці з вами!