Вирус-подобна ваксина срещу частици и нейният процес на пречистване надолу по веригата

Ваксината, подобна на вируса (VLP), е ваксинна технология, която се основава на структурата на вируса, но не съдържа вирусните генетични материали. Те стимулират силен имунен отговор чрез имитиране на морфологията и повърхностните антигени на естествените вируси и осигуряват по -голяма безопасност поради неспособността им да се повторят. VLP ваксините са по -добра алтернатива на традиционните ваксини (живи атенюирани и инактивирани). VLP ваксината не може да се повтори в тялото, така че е подходяща за всички, включително бременни жени или такива с компрометирана имунна система. В допълнение, капсидните протеини (включително други структурни протеини) от вируси с сегментирани геноми, като грипни вируси, вируси на африкански конски болести и вируси на Bluetongue, също могат да бъдат използвани за разработване на ваксини срещу VLP, без да се притесняват от проблеми с генетичната рекомбинация като засичани ваксини срещу живи. Второ, VLP са в състояние да имитират структурата на реалните вируси, за разлика от инактивираните ваксини, чиито структурни протеини могат да бъдат модифицирани по време на инактивиране, което води до имуногенно увреждане.

 

Фиг. 1. Механизъм за образуване на VLP и химерни VLP

 

Характеристики на VLP ваксина

1. Структура, подобна на естествените вируси: VLP се самосглобяват от вирусни един или повече структурни протеини (като капсидни протеини), а размерът и формата им са подобни на реалните вируси.

2. Неинфекциозен: не съдържа вирусния геном, не може да се повтори или да причини заболяване.

3. Висока имуногенност: гранулираната структура може да бъде разпозната от имунната система ефективно и да активира В -клетъчните и Т -клетъчните отговори. Може да индуцира неутрализиращи антитела и клетъчен имунитет (напр. ХИВ, HPV ваксини).

4. Висока безопасност: Подходящ за хора с ниска имунна функция (като хепатит В VLP ваксина).

 

Фиг. 2. Налични VLP ваксини

 

VLP система за производство на ваксини

VLP могат да бъдат произведени чрез различни експресионни системи, общите платформи включват:

 

1. Система за клетъчни-бакуловирусни насекоми:

Предимства: висок добив, ниска цена, подходяща за сложно сглобяване на протеини.

Приложение: HPV ваксина, ваксина срещу ебола.

 

2. клетки на бозайници (напр. HEK293 клетки):

Предимства: Пост-транслационните модификации са по-близки до хората и са подходящи за обгърнати VLP (като грипни ваксини).

 

3. Системи за дрожди (напр. Pichia pastoris):

Предимства: Бърза, ниска цена, се използва във ваксината срещу хепатит В.

 

4. Растителни системи (например тютюневи хлоропласти):

Екологично чист и мащабируем, в процес на разработка (напр. Norovirus vlp ваксина).

 

Процес на пречистване надолу по веригата на VLP ваксина

Разнообразието на VLPS експресионни системи води до неудобство на процесите на пречистване надолу по веригата.

 

 

Фиг. 3 Обща диаграма на потока надолу по течението

 

Реколта и разяснение:

Във всякакъв вид културна среда, пропорция чрез клетъчната култура, има голям брой частици от вируса, както и много отломки на клетъчната тъкан, метаболитни продукти и други примеси, което прави културната средна облачна или полукрълна, ако се концентрира културната среда пряко, ултрафилтрационната мембрана ще бъде блокирана, резултатът, че концентрацията не може да бъде завършена, а ултрафилтрацията ще бъде блокирана, в резултат на което концентрацията не може да бъде завършена. Следователно първо трябва да се изясни преди концентрацията, за да се отстранят големите частици в културната среда, така че да се превърне в полупрозрачен или прозрачен разтвор, а концентрацията на културната среда може да направи процеса на концентрация нормален и да гарантира живота на експлоатацията на ултрафилтрационната мембрана. Изясняването преди концентрацията на културния разтвор е ключова техническа връзка в процеса на концентрация.

 

Ефективният процес на изясняване изисква комбинация от висок капацитет за отстраняване на плътни частици, висок добив на продукта, лесен мащаб и защита на работните единици надолу по веригата.

 

Метод

Центрофугиране: Диференциалното центрофугиране премахва големи частици.

Дълбока филтрация: Използвайте многоетажен филтър (напр. 1.2μm → 0. 45 μm), за да изясните супернатантата.

Филтрация на тангенциален поток (TFF): Подходящ за масово производство, концентрира проби и премахва малки частици от примеси.

 

Ако обаче скалата за отглеждане е твърде голяма, центрофугирането отнема много време, ще се налага голям брой мембрани с дълбоки филтри, така че цената на консумативите значително се увеличава. В същото време високата плътност на клетъчната култура ще намали натоварването на мембраната на дълбокия филтър, което води до увеличени разходи и прекомерно разреждане на продукта.

 

Има два вида мембранни компонента на TFF: плоска касета и кухи влакна. Филтрацията на тангенциалния поток (TFF) се задвижва от разликата в трансмембранното налягане. Вещества и примеси, които са по -малки от мембранната пора, преминават през мембраната, докато примесите като клетки с по -големи частици са хванати в капан. Размерът на порите на мембраната, използвана за микрофилтрация, е {{0}}. 45/0.22μm. Кухите влакна могат да обработват високо съдържание на твърдо съдържание директно, като среда с клетъчна култура с висока плътност, тя може да елиминира центрофугирането и стъпките преди филтрация, по-малко стъпки, простата работа, мембраната може да се използва многократно чрез почистване, намаляване на инвестициите в оборудване и експлоатационните разходи, в съответствие с изискванията на модулното автоматизирано производство.

 

Концентрация на ултрафилтрация (TFF):

Цел: За да се намали количеството на хроматографското лечение, подобряване на хроматографската ефективност и защита на хроматографската колона.

Като цяло, ултрафилтрацията (TFF) може да се концентрира повече от 100 пъти VLP, а скоростта на отстраняване на хетеропротеин може да достигне 99%. Сред тях технологията за филтриране на мембраната на кухи влакна има предимствата на лека и ниска сила на срязване, не лесна за включване, гъвкава работа, дълъг живот, ниска цена и лесно усилване, така че се препоръчва да се избере кухо влакно за концентриран и пречистен VLP.

 

Когато методът на ултрафилтрация се използва за концентрация и пречистване, е много важно да изберете правилния размер на порите на мембраната, който директно определя ефективността и качеството на концентрацията. От една страна, е необходимо да се избере блендата на мембраната, за да се улавят ефективно целевите молекули, за да се осигури добива, а от друга страна трябва да се разгледа ефектът на отстраняване и скоростта на обработка на хетеропротеините. Следователно, най -добрият принцип е да изберете мембраната с най -големия размер на порите, който може да улови целевата молекула, и да се опитате да изберете филтърната мембрана с равномерно разпределение на размера на порите.

 

Първично пречистване:

1. Метод на валежи

Утаяване на полиетилен гликол (PEG): Селективно утаяване на VLP изисква оптимизирана концентрация на PEG и концентрация на сол, за да балансира добива и чистотата.

 

2. Хроматография

Афинитетна хроматография:

Афинитет на хепарин: Използване на VLPS свойства на повърхностния отрицателен заряд (напр. HPV VLP).

Хроматография за свързване на антитяло: висока специфичност, но скъпа.

Йонообменна хроматография (IEX): Изберете анионен обмен (напр. Q колона) или катионен обмен (напр. SP колона) в зависимост от характеристиките на повърхността на VLP и оптимизирайте pH и градиент на сол, за да се избегне агрегацията на частиците.

Хроматография на хидрофобна взаимодействие (HIC): Въз основа на VLPS повърхностна хидрофобност, подходяща за някои не-капсулирани VLP.

 

Фино пречистване:

Молекулярна изключителна хроматография (SEC, гел филтрация):

Отстраняване на остатъчни протеини на гостоприемника, нуклеинови киселини или агрегати, придружени от заместване на буфер. Висока разделителна способност, но нисък поток, често се използва като краен етап на усъвършенстване.

 

Мулти-режим хроматография:

Например, серийните смоли Capto Core, комбинирани с йонен обмен и молекулен ефект на сито, могат да премахнат различни примеси в една стъпка.

 

Инактивиране на вируса/отстраняване на нуклеинова киселина (ако е необходимо):

Нуклеазни лечения: като бензоназа разграждане на гостоприемник ДНК/РНК.

UF/DF: Координиране на TFF система за отстраняване на малки фрагменти от нуклеинови киселини и ензими.

 

Концентрация и подготовка:

Филтрация на тангенциален поток (TFF):

Концентрирайте се към целевите титри, като същевременно измествате буферите (като PBS или буфери за формулиране).

 

Стерилна филтрация:

0. 22 μm мембранната филтрация гарантира стерилност.

 

Типичен случай

По -долу са процесите на пречистване надолу по веригата за типични VLP ваксини.

 

 

За ръководството

Технологията за насочване е ориентирано към производството и високотехнологично предприятие, фокусирано върху изясняването, разделянето и пречистването на биофармацевтиците надолу по веригата. Продуктите се използват широко в процеса на филтриране на MAb, ваксина, диагностика, кръвни продукти, серум, ендотоксин и други биологични продукти; Технологията Guidling има „Касети филтър и устройство за филтриране на филтриране на потока“, „мембрана на куха влакна“, „филтър за вируси“, „дълбока мембрана“, „филтър за стерилизиране“, „Центробежни филтрирани устройства“ и други продукти и има голям брой продуктови линии, от малка разположена лабораторна филтрация на филтрация за производство, да отговаря на нуждите на тестване и производство. Технологията на Guidling с нетърпение очаква да си сътрудничи с вас!