Virusliknande partikelvaccin och dess nedströms reningsprocess

Vaccin av virusliknande partikel (VLP) är en vaccinteknik som är baserad på virusstrukturen men inte innehåller de virala genetiska materialen. De stimulerar ett starkt immunsvar genom att efterlikna morfologin och ytantigenerna hos naturliga virus och ger större säkerhet på grund av deras oförmåga att replikera. VLP -vacciner är ett bättre alternativ till traditionella vacciner (levande dämpade och inaktiverade). VLP -vaccin kan inte replikera i kroppen, så det är lämpligt för alla, inklusive gravida kvinnor eller de med komprometterade immunsystem. Dessutom kan kapsidproteiner (inklusive andra strukturella proteiner) från virus med segmenterade genom, såsom influensavirus, afrikanska hästsjukvirus och Bluetongue -virus, också användas för att utveckla VLP -vacciner utan att oroa sig för genetiska rekombinationsproblem som attenuatuerade levande vacciner. För det andra kan VLP: er härma strukturen för verkliga virus, till skillnad från inaktiverade vacciner, vars strukturella proteiner kan modifieras under inaktivering, vilket resulterar i immunogen försämring.

 

FIKON. 1. Formationsmekanism för VLP: er och chimära VLP: er

 

Funktioner i VLP -vaccin

1. Struktur som liknar naturliga virus: VLP: er är självmonterade av virala ett eller flera strukturella proteiner (såsom kapsidproteiner), och deras storlek och form liknar verkliga virus.

2. Icke-infektiöst: innehåller inte det virala genomet, kan inte replikera eller orsaka sjukdom.

3. Hög immunogenicitet: Granulär struktur kan erkännas av immunsystemet effektivt och aktivera B -cell- och T -cellrespons. Kan inducera neutraliserande antikroppar och cellulär immunitet (t.ex. HIV, HPV -vacciner).

4. Hög säkerhet: Lämplig för personer med låg immunfunktion (såsom hepatit B VLP -vaccin).

 

FIKON. 2. Tillgängliga VLP -vacciner

 

VLP -vaccinproduktionssystem

VLP: er kan produceras genom en mängd olika uttryckssystem, vanliga plattformar inkluderar:

 

1. Insektscell-bakulovirus system:

Fördelar: Högt utbyte, låg kostnad, lämplig för komplex proteinmontering.

Tillämpning: HPV -vaccin, ebolavaccin.

 

2. Däggdjursceller (t.ex. HEK293 -celler):

Fördelar: Post-translationella modifieringar är närmare människor och lämpliga för inneslutna VLP: er (såsom influensavacciner).

 

3. Jästsystem (t.ex. pichia pastoris):

Fördelar: Snabb, låg kostnad, har använts i hepatit B -vaccin.

 

4. Växtsystem (t.ex. tobakskloroplaster):

Miljövänligt och skalbart, under utveckling (t.ex. norovirus VLP -vaccin).

 

Nedströms reningsprocess för VLP -vaccin

Mångfalden i VLPS -expressionssystem leder till oändligheten i nedströms reningsprocesser.

 

 

FIKON. 3 Ett allmänt nedströmsprocessflödesschema

 

Skörd och förtydligande:

I alla slags odlingsmedium, som propducerar av cellkultur, finns det ett stort antal viruspartiklar, såväl som många cellvävnadsskräp, metaboliska produkter och andra föroreningar, vilket gör att kulturmediet är molnigt eller halvmolnigt, om det koncentrerar odlingsmediet direkt. Därför måste det förstås först före koncentration, för att avlägsna de stora partiklarna i odlingsmediet, så att det blir en genomskinlig eller transparent lösning, och koncentrationen av odlingsmediet kan göra koncentrationsprocessen normal och säkerställa livslängden för ultrafiltreringsmembranet. Förklaring före koncentration av kulturlösning är en viktig teknisk länk i koncentrationsprocessen.

 

En effektiv förtydligande process kräver en kombination av hög kapacitet för att ta bort fasta partiklar, hög produktutbyte, enkel uppskalning och skydd till downstream driftsenheter.

 

Metod

Centrifugering: Differentialcentrifugering tar bort stora partiklar.

Djup filtrering: Använd ett flerstegsfilter (t.ex. 1,2 um → 0. 45 um) för att klargöra supernatanten.

Tangential Flow Filtration (TFF): Lämplig för massproduktion, koncentrerar prover och tar bort små partiklar av föroreningar.

 

Men om odlingsskalan är för stor tar centrifugering lång tid, kommer ett stort antal djupa filtermembran att krävas, så kostnaden för förbrukningsvaror ökar kraftigt. Samtidigt kommer den höga tätheten av cellkulturen att minska belastningen på det djupa filtermembranet, vilket resulterar i ökade kostnader och överdriven produktutspädning.

 

Det finns två slags TFF -membrankomponenter: platt kassett och ihålig fiber. Tangential Flow Filtration (TFF) drivs av transmembrantryckskillnaden. Ämnen och föroreningar som är mindre än membranporen passerar genom membranet, medan föroreningar såsom celler med större partiklar fångas. Porstorleken på membranet som används för mikrofiltrering är {{0}}. 45/0,22 um. Hollow Fiber kan bearbeta vätska med hög fast innehåll direkt, såsom cellkulturmedium med hög densitet, det kan eliminera centrifugering och förfiltreringssteg, färre steg, enkel drift, membran kan användas upprepade gånger genom rengöring, minskning av utrustningens investeringar och driftskostnader, i linje med kraven på modulär automatiserad produktion.

 

Ultrafiltrationskoncentration (TFF):

Mål: För att minska mängden kromatografisk behandling, förbättra kromatografisk effektivitet och skydda den kromatografiska kolonnen.

I allmänhet kan ultrafiltrering (TFF) koncentrera sig mer än 100 gånger VLP, och avlägsnande av heteroprotein kan nå 99%. Bland dem har ihåliga fibermembranfiltreringsteknologi fördelarna med mild och låg skjuvkraft, inte lätt att ansluta, flexibel drift, lång livslängd, låg kostnad och enkel förstärkning, så det rekommenderas att välja ihålig fiber för koncentrerad och renad VLP.

 

När ultrafiltreringsmetod används för koncentration och rening är det mycket viktigt att välja rätt membranporstorlek, som bestämmer effektiviteten och kvaliteten på koncentrationen direkt. Å ena sidan är det nödvändigt att välja membranöppningen för att effektivt fånga målmolekylerna för att säkerställa utbytet, och å andra sidan bör avlägsningseffekten och bearbetningshastigheten för heteroproteiner övervägas fullt ut. Därför är den bästa principen att välja membranet med den största porstorleken som kan fånga målmolekylen och försöka välja filtermembranet med enhetlig porstorleksfördelning.

 

Primär rening:

1. Utfällningsmetod

Polyetylenglykol (PEG) Utfällning: Selektiv utfällning av VLP: er kräver optimerad PEG -koncentration och saltkoncentration för att balansera utbytet och renheten.

 

2. Kromatografi

Affinitetskromatografi:

Heparinaffinitet: Använd VLPS -egenskaper för yt negativ laddning (t.ex. HPV VLP).

Antikroppskopplingskromatografi: hög specificitet men dyr.

Jonutbyteskromatografi (IEX): Välj anjonbyte (t.ex. Q -kolumn) eller katjonbyte (t.ex. SP -kolumn) beroende på VLP -ytladdningsegenskaper och optimera pH och saltgradient för att undvika partikelaggregering.

Hydrofob interaktionskromatografi (HIC): Baserat på VLP: s ythydrofobicitet, lämplig för vissa icke-inkapslade VLP: er.

 

Fin rening:

Molekylär uteslutningskromatografi (sek, gelfiltrering):

Avlägsnande av resterande värdproteiner, nukleinsyror eller aggregat, åtföljt av buffertbyte. Hög upplösning men lågt flöde, ofta används som det slutliga förfiningsteget.

 

Multi-läge kromatografi:

Till exempel kan CAPTO -kärnserieshartser, i kombination med jonbyte och molekylsikteffekt, ta bort olika föroreningar i ett steg.

 

Virusinaktivering/avlägsnande av nukleinsyra (vid behov):

Nukleasbehandlingar: såsom bensonas nedbryts värd -DNA/RNA.

UF/DF: Koordinerande TFF -system för att avlägsna små fragment av nukleinsyror och enzymer.

 

Koncentration och förberedelser:

Tangential Flow Filtration (TFF):

Koncentrera dig till måltitrar medan du förskjuter buffertar (såsom PBS eller formuleringsbuffertar).

 

Steril filtrering:

0. 22 um membranfiltrering säkerställer sterilitet.

 

Typfall

Följande är nedströmsreningsprocesserna för typiska VLP -vacciner.

 

 

Om riktning

Guiding Technology är ett produktionsorienterat och högteknologiskt företag som fokuserar på nedströms förtydligande, separering och rening av biofarmaceutikaler. Produkterna används allmänt i filtreringsprocessen för mAb, vaccin, diagnos, blodprodukter, serum, endotoxin och andra biologiska produkter; Guiding Technology har "Cassettes Filter and Tangential Flow Filtration Device", "Hollow Fiber Membrane", "Virus Filter", "Deep Membrane", "Sterilizaation Filter", "Centrifugal Filter Devices" och andra produkter och har ett stort antal produktlinjer, från små disponibla arbetskraftsfiltration till produktion Filtrationssystem, möta behoven av behoven. Guiding Technology ser fram emot att samarbeta med dig!