วัคซีนอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายไวรัสและกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ดาวน์สตรีม

วัคซีนอนุภาคคล้ายไวรัส (VLP) เป็นเทคโนโลยีวัคซีนที่ใช้โครงสร้างไวรัส แต่ไม่มีวัสดุทางพันธุกรรมของไวรัส พวกเขากระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งโดยการเลียนแบบสัณฐานวิทยาและแอนติเจนของพื้นผิวของไวรัสธรรมชาติและให้ความปลอดภัยมากขึ้นเนื่องจากไม่สามารถทำซ้ำได้ วัคซีน VLP เป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับวัคซีนแบบดั้งเดิม วัคซีน VLP ไม่สามารถทำซ้ำในร่างกายได้ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับทุกคนรวมถึงหญิงตั้งครรภ์หรือผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ถูกบุกรุก นอกจากนี้โปรตีน capsid (รวมถึงโปรตีนโครงสร้างอื่น ๆ ) จากไวรัสที่มีจีโนมที่แบ่งส่วนเช่นไวรัสไข้หวัดใหญ่ไวรัสม้าแอฟริกันและไวรัสบลูทแทนวยังสามารถใช้ในการพัฒนาวัคซีน VLP โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับปัญหาการรวมตัวกันอีกครั้งทางพันธุกรรม ประการที่สอง VLPs สามารถเลียนแบบโครงสร้างของไวรัสจริงซึ่งแตกต่างจากวัคซีนที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งอาจมีการปรับเปลี่ยนโปรตีนโครงสร้างในระหว่างการหยุดทำงานทำให้เกิดการด้อยค่าของภูมิคุ้มกัน

 

มะเดื่อ. 1. กลไกการก่อตัวของ VLPs และ chimeric VLPS

 

คุณสมบัติของวัคซีน VLP

1. โครงสร้างคล้ายกับไวรัสธรรมชาติ: VLPs ประกอบตัวเองโดยโปรตีนโครงสร้างอย่างน้อยหนึ่งชนิด (เช่นโปรตีน capsid) และขนาดและรูปร่างคล้ายกับไวรัสจริง

2. ไม่ติดเชื้อ: ไม่มีจีโนมไวรัสไม่สามารถทำซ้ำหรือก่อให้เกิดโรคได้

3. ภูมิคุ้มกันสูง: โครงสร้างเม็ดสามารถรับรู้ได้โดยระบบภูมิคุ้มกันอย่างมีประสิทธิภาพและเปิดใช้งานการตอบสนองของเซลล์ B และ T สามารถทำให้เกิดแอนติบอดีที่เป็นกลางและภูมิคุ้มกันของเซลล์ (เช่นวัคซีนเอชไอวี, HPV)

4. ความปลอดภัยสูง: เหมาะสำหรับผู้ที่มีการทำงานของภูมิคุ้มกันต่ำ (เช่นวัคซีนไวรัสตับอักเสบบี VLP)

 

มะเดื่อ. 2. วัคซีน VLP ที่มีอยู่

 

ระบบการผลิตวัคซีน VLP

VLP สามารถผลิตผ่านระบบการแสดงออกที่หลากหลายแพลตฟอร์มทั่วไปรวมถึง:

 

1. ระบบแมลง Baculovirus:

ข้อดี: ผลผลิตสูงต้นทุนต่ำเหมาะสำหรับการประกอบโปรตีนที่ซับซ้อน

แอปพลิเคชัน: วัคซีน HPV, วัคซีนอีโบลา

 

2. เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (เช่นเซลล์ HEK293):

ข้อดี: การดัดแปลงหลังการแปลอยู่ใกล้กับมนุษย์มากขึ้นและเหมาะสำหรับ VLP ที่ห่อหุ้ม (เช่นวัคซีนไข้หวัดใหญ่)

 

3. ระบบยีสต์ (เช่น Pichia Pastoris):

ข้อดี: เร็วราคาถูกใช้ในวัคซีนไวรัสตับอักเสบบี

 

4. ระบบพืช (คลอโรพลาสต์ยาสูบ):

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปรับขนาดได้ภายใต้การพัฒนา (เช่นวัคซีน Norovirus VLP)

 

กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ปลายน้ำของวัคซีน VLP

ความหลากหลายของระบบการแสดงออกของ VLPS นำไปสู่ความไม่รวมของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ดาวน์สตรีม

 

 

มะเดื่อ. 3 แผนภูมิการไหลของกระบวนการดาวน์สตรีมทั่วไป

 

การเก็บเกี่ยวและการชี้แจง:

ในอาหารเลี้ยงเชื้อทุกชนิดการเลี้ยงด้วยเซลล์มีอนุภาคไวรัสจำนวนมากรวมถึงเศษเนื้อเยื่อเซลล์จำนวนมากผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ดังนั้นจึงต้องมีการชี้แจงก่อนความเข้มข้นเพื่อกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ในสื่อการเพาะเลี้ยงเพื่อให้มันกลายเป็นสารละลายโปร่งแสงหรือโปร่งใสและความเข้มข้นของสื่อการเพาะเลี้ยงสามารถทำให้กระบวนการเข้มข้นเป็นปกติ การชี้แจงก่อนการแก้ปัญหาการเพาะเลี้ยงเป็นลิงค์ทางเทคนิคที่สำคัญในกระบวนการสมาธิ

 

กระบวนการชี้แจงที่มีประสิทธิภาพต้องใช้การรวมกันของความจุสูงในการกำจัดอนุภาคที่เป็นของแข็งผลผลิตผลิตภัณฑ์สูงการขยายขนาดง่ายและการป้องกันหน่วยปฏิบัติการปลายน้ำ

 

วิธี

การหมุนเหวี่ยง: การหมุนเหวี่ยงที่แตกต่างกันขจัดอนุภาคขนาดใหญ่

การกรองลึก: ใช้ตัวกรองหลายขั้นตอน (เช่น1.2μm→ 0. 45μm) เพื่อชี้แจงส่วนเกิน

การกรองการไหลแบบสัมผัส (TFF): เหมาะสำหรับการผลิตมวลรวมตัวอย่างและกำจัดอนุภาคขนาดเล็กของสิ่งสกปรก

 

อย่างไรก็ตามหากระดับการเพาะปลูกมีขนาดใหญ่เกินไปการหมุนเหวี่ยงใช้เวลานานจะต้องใช้เยื่อหุ้มตัวกรองลึกจำนวนมากดังนั้นค่าใช้จ่ายของวัสดุสิ้นเปลืองจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในเวลาเดียวกันความหนาแน่นสูงของการเพาะเลี้ยงเซลล์จะลดภาระของเมมเบรนตัวกรองลึกส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและการเจือจางผลิตภัณฑ์มากเกินไป

 

มีส่วนประกอบเมมเบรน TFF สองชนิด: เทปคาสเซ็ตแบนและเส้นใยกลวง การกรองการไหลแบบแทนเจนต์ (TFF) ถูกขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของแรงดันเมมเบรน สารและสิ่งสกปรกที่มีขนาดเล็กกว่ารูขุมขนเมมเบรนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในขณะที่สิ่งสกปรกเช่นเซลล์ที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ถูกขังอยู่ ขนาดรูขุมขนของเมมเบรนที่ใช้สำหรับการกรองไมโครฟิล์มคือ {{0}}. 45/0.22μm เส้นใยกลวงสามารถประมวลผลของเหลวเนื้อหาที่เป็นของแข็งสูงโดยตรงเช่นสื่อการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่มีความหนาแน่นสูงสามารถกำจัดการหมุนเหวี่ยงและขั้นตอนการกรองล่วงหน้าขั้นตอนที่น้อยลงการทำงานง่าย ๆ เมมเบรนสามารถนำมาใช้ซ้ำ ๆ ผ่านการทำความสะอาดลดการลงทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานตามความต้องการของการผลิตอัตโนมัติแบบโมดูลาร์

 

ความเข้มข้นของ Ultrafiltration (TFF):

เป้าหมาย: เพื่อลดปริมาณการรักษาโครมาโตกราฟีปรับปรุงประสิทธิภาพของโครมาโตกราฟีและปกป้องคอลัมน์โครมาโตกราฟี

โดยทั่วไป Ultrafiltration (TFF) สามารถมีสมาธิมากกว่า 100 เท่าของ VLP และอัตราการกำจัดของ heteroprotein สามารถเข้าถึง 99% ในหมู่พวกเขาเทคโนโลยีการกรองเมมเบรนเส้นใยกลวงมีข้อดีของแรงเฉือนที่ไม่รุนแรงและต่ำไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเสียบการทำงานที่ยืดหยุ่นอายุการใช้งานที่ยาวนานต้นทุนต่ำและการขยายง่ายดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกเส้นใยกลวงสำหรับ VLP เข้มข้นและบริสุทธิ์

 

เมื่อใช้วิธีการกรองแบบ Ultrafiltration สำหรับความเข้มข้นและการทำให้บริสุทธิ์เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะเลือกขนาดรูขุมขนเมมเบรนที่เหมาะสมซึ่งกำหนดประสิทธิภาพและคุณภาพของความเข้มข้นโดยตรง ในอีกด้านหนึ่งจำเป็นต้องเลือกรูรับแสงเมมเบรนเพื่อดักจับโมเลกุลเป้าหมายอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าผลผลิตและในทางกลับกันเอฟเฟกต์การกำจัดและความเร็วในการประมวลผลของ heteroproteins ควรได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ ดังนั้นหลักการที่ดีที่สุดคือการเลือกเมมเบรนที่มีขนาดรูขุมขนที่ใหญ่ที่สุดซึ่งสามารถดักจับโมเลกุลเป้าหมายและพยายามเลือกเมมเบรนตัวกรองที่มีการกระจายขนาดรูขุมขนสม่ำเสมอ

 

การทำให้บริสุทธิ์หลัก:

1. วิธีการตกตะกอน

การตกตะกอน polyethylene glycol (PEG): การตกตะกอนแบบเลือกของ VLPs ต้องใช้ความเข้มข้นของ PEG ที่เหมาะสมและความเข้มข้นของเกลือเพื่อให้ได้สมดุลและความบริสุทธิ์

 

2. โครมาโตกราฟี

Affinity Chromatography:

เฮปารินความสัมพันธ์: การใช้คุณสมบัติ VLPS ของประจุลบพื้นผิว (เช่น HPV VLP)

แอนติบอดีต่อโครมาโตกราฟี: ความจำเพาะสูง แต่มีราคาแพง

การแลกเปลี่ยนไอออนโครมาโตกราฟี (IEX): เลือก Exchange ประจุลบ (เช่นคอลัมน์ Q) หรือการแลกเปลี่ยนไอออนบวก (เช่นคอลัมน์ SP) ขึ้นอยู่กับลักษณะการประจุพื้นผิว VLP และเพิ่มประสิทธิภาพ pH และเกลือไล่ระดับสีเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมอนุภาค

โครมาโตกราฟีปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ชอบน้ำ (HIC): ขึ้นอยู่กับการไฮโดรโฟบิตี้พื้นผิว VLPS เหมาะสำหรับ VLPs ที่ไม่ได้รับการตรวจสอบบางอย่าง

 

การทำให้บริสุทธิ์อย่างละเอียด:

การยกเว้นโมเลกุลโครมาโตกราฟี (วินาที, การกรองเจล):

การกำจัดโปรตีนโฮสต์ที่เหลือกรดนิวคลีอิกหรือมวลรวมพร้อมด้วยการเปลี่ยนบัฟเฟอร์ ความละเอียดสูง แต่ฟลักซ์ต่ำมักใช้เป็นขั้นตอนการปรับแต่งขั้นสุดท้าย

 

โครมาโตกราฟีหลายโหมด:

ตัวอย่างเช่นเรซินซีรี่ส์ Capto Core รวมกับการแลกเปลี่ยนไอออนและเอฟเฟกต์ตะแกรงโมเลกุลสามารถลบสิ่งสกปรกที่หลากหลายในขั้นตอนเดียว

 

การยับยั้งไวรัส/การกำจัดกรดนิวคลีอิก (ถ้าจำเป็น):

การรักษาด้วย Nuclease: เช่น Benzonase degrade โฮสต์ DNA/RNA

UF/DF: การประสานงานระบบ TFF เพื่อกำจัดชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของกรดนิวคลีอิกและเอนไซม์

 

สมาธิและการเตรียมการ:

การกรองการไหลแบบสัมผัส (TFF):

มุ่งเน้นไปที่เป้าหมาย titers ในขณะที่แทนที่บัฟเฟอร์ (เช่น PBS หรือบัฟเฟอร์สูตร)

 

การกรองที่ผ่านการฆ่าเชื้อ:

0. การกรองเมมเบรน22μmทำให้มั่นใจได้ว่าเป็นหมัน

 

กรณีทั่วไป

ต่อไปนี้เป็นกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ดาวน์สตรีมสำหรับวัคซีน VLP ทั่วไป

 

 

เกี่ยวกับ Guidling

Guidling Technology เป็นองค์กรที่มุ่งเน้นการผลิตและไฮเทคที่มุ่งเน้นไปที่การชี้แจงการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของชีวเวชภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการกรองของ mAb, วัคซีน, การวินิจฉัย, ผลิตภัณฑ์เลือด, ซีรั่ม, เอนโดท็อกซินและผลิตภัณฑ์ชีวภาพอื่น ๆ ; Guidling Technology มี "อุปกรณ์กรอง Cassettes และอุปกรณ์กรองการไหลแบบสัมผัส", "เมมเบรนเส้นใยกลวง", "ไวรัสตัวกรอง", "เมมเบรนลึก", "กรองการฆ่าเชื้อ", "อุปกรณ์ตัวกรองแบบหมุนเหวี่ยง" Guidling Technology รอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!