Инжиниринг и комплексные поставки биотехнологического оборудования

Возможные технологические решения для производства вакцины против COVID-2019

Технологическая цепочка производства вакцины против COVID-2019

Многие современные вакцины, в том числе вакцины против бешенства и ротавируса нарабатываются на клеточных культурах в биореакторах.

Заведующий лабораторией обратной генетики ГНЦ ВБ «Вектор» Ильназ Иматдинов рассказал РБК, что для разработки российской вакцины против COVID-2019 ученые «Вектора» взяли за основу ДНК-последовательность, которая кодирует поверхностный шип у вирусной частицы (из совокупности которых и образуется та самая «корона»). «Мы оторвали его и поместили ген, кодирующий данный белок, в геном клеток-продуцентов. Таким образом мы теперь можем нарабатывать белок в неограниченных количествах в безопасных условиях» – говорит Иматдинов.

Это говорит о том, что российская вакцина от нового коронавируса будет нарабатываться на клеточных культурах, так же, как и вакцины от бешенства и ротавируса.

Для такого способа производства вакцин характерна следующая технологическая цепочка (рис.1):

производство вакцин

Рисунок 1. Типичная технологическая цепочка производства вакцины на культурах клеток.

Опишем подробнее, как используется каждый тип оборудования.

  1. Реакторы различного объема нужны для приготовления буферных растворов, а также питательных сред (если не приобретаются готовые).

  2. Биореакторы используются для культивирования клеток, на которых будет размножаться вирус. Клеточные линии могут быть разными, и для каждой подбираются свои условия культивирования.

  3. После инактивации вируса начинается процесс его концентрации и очистки. Для этого требуются установки фильтрацииультрацентрифугисепараторы. Конкретное оборудование подбирается исходя из выбранной технологии производства вакцины.

  4. Заключительный этап производства вакцин – формуляция. Вакцина может выпускаться как в жидком, так и в сухом виде (лиофилизат). На этом этапе также используются реакторы и вспомогательные стерильные ёмкости, а для сушки вакцины применяются лиофильные сушилки.

ГК «БИОТЕХНО» многие годы сотрудничает с ведущими производителями вакцин в РФ, СНГ и Китае и готова обсуждать и разрабатывать новые решения, в том числе для вакцины против COVID-2019.

Обращайтесь к нам по тел. 8(495)925-34-53 и по email moscow@biotechno.ru!


И теперь расскажем немного о вакцинах-кандидатах против COVID-2019.

Генетическая последовательность коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19, была опубликована 11 января 2020 года, что вызвало интенсивную глобальную научно-исследовательскую деятельность по разработке вакцины против этой болезни. Масштабы гуманитарного и экономического воздействия пандемии COVID-19 стимулируют разработку различных технологий производства вакцин, и первый кандидат на вакцину COVID-19 вступил в клинические испытания на людях с беспрецедентной быстротой 16 марта 2020 года.

База данных о ландшафтах разработки вакцин включает в себя программы разработки вакцин, представленные в авторитетном и постоянно обновляемом списке ВОЗ, а также другие проекты, полученные из общедоступных и закрытых источников.

Ландшафт дает представление об основных характеристиках исследований и разработок вакцин COVID-19.

Ландшафт НИОКР по разработке вакцины против COVID-19

вакцины против COVID-19

Рис. 2. Ландшафт НИОКР по разработке вакцины против COVID-19. Экспериментальные проекты (разделенные на подтвержденные и неподтвержденные) находятся на ранней стадии планирования без тестирования in vivo, а доклинические исследования находятся на стадии тестирования in-vivo и/или изготовления материала для клинических испытаний.

По состоянию на 8 апреля 2020 года глобальный ландшафт исследований и разработок вакцин COVID-19 включает 115 кандидатов (рис. 2), из которых 78 подтверждены как активные, а 37 – не подтверждены. Из 78 подтвержденных активных проектов 73 в настоящее время находятся на исследовательской или доклинической стадии. Наиболее продвинутые кандидаты недавно перешли в клиническую разработку, в том числе мРНК-1273 от Moderna, Ad5-nCoV от CanSino Biologicals, INO-4800 от Inovio, LV-SMENP-DC и патоген-специфические искусственные антигенпрезентирующие клетки из Шэньчжэньского Геноиммунного медицинского института (таблица 1). Многие другие разработчики вакцин сообщили о планах начать тестирование на людях в 2020 году. 

Таблица 1. Кандидаты на роль вакцины против COVID-19, находящиеся в фазе клинических исследований

Кандидат

Характеристики

Ведущий разработчик

Статус

мРНК-1273

Инкапсулированная в липидные наночастицы мРНК-вакцина, кодирующая белок S

Moderna

Фаза I (NCT04283461)  

Ad5-nCoV

Аденовирусный вектор типа 5, который экспрессирует белок S

CanSino Biologicals

Фаза I (NCT04313127)  

INO-4800

ДНК-плазмида, кодирующая белок S; доставляется в организм электропорацией

Inovio

Фаза I (NCT04336410)  

LV-SMENP-DC

Дендритные клетки, модифицированные лентивирусным вектором, экспрессирующим синтетический миниген на основе доменов выбранных вирусных белков; вводится в организм с антигенспецифическими цитотоксическими Т-лимфоцитами

Шэньчжэньский Геноиммунный медицинский институт

Фаза I (NCT04276896)  

Патоген-специфические искусственные антиген-презентирующие клетки

Искусственные антиген-презентирующие клетки, модифицированные лентивирусным вектором, экспрессирующим синтетический миниген на основе доменов выбранных вирусных белков

Шэньчжэньский Геноиммунный медицинский институт

Фаза I (NCT04299724)  

Профиль разработчиков вакцин

Из подтвержденных активных кандидатов на вакцины 56 (72%) разрабатываются частными разработчиками, а остальные 22 (28%) проекта ведутся академическими, государственными и другими некоммерческими организациями (рис. 3). Хотя ряд крупных разработчиков многонациональных вакцин (таких как Janssen, Sanofi, Pfizer и GlaxoSmithKline) участвовали в разработке вакцины против COVID-19, многие из ведущих разработчиков являются небольшими и/или неопытными в крупномасштабном производстве вакцин. Таким образом, будет важно обеспечить координацию производства и поставок вакцины для удовлетворения спроса на нее.

Большая часть деятельности по разработке вакцины против COVID-19 приходится на Северную Америку: там находится 36 (46%) разработчиков подтвержденных активных вакцин-кандидатов. Сравните с другими регионами: 14 (18%) в Китае, 14 (18%) в Азии (исключая Китай) и Австралии, и 14 (18%) в Европе (рис. 3).

вакцины против COVID-19 по странам

Рисунок 3. Профиль разработчиков вакцин COVID-19 по типу и географическому положению.
Для партнерских объединений организаций указано местоположение ведущего разработчика.
pillchemwheatleaf
Сбросить
фильтр
pill chem wheat leaf
Свернуть >

Технологическая карта

Хранение культур
Ёмкости и резервуары