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Come può la cromatografia di affinità essere usata per fabbricare i vaccini?

Malgrado i numerosi vantaggi connessi con la vaccinazione mondiale, rimane una disparità significativa nella disponibilità dei vaccini nel mondo intero.

Vaccino

Credito di immagine: KiattisakCh/Shutterstock.com

Questa disponibilità limitata è spesso dovuto i trattamenti complessi e l'alto costo connessi con la produzione della quantità sostenibile di vaccini.

La ricerca recente sul progresso tecnologico della cromatografia di affinità mostra i risultati di promessa su come questo strumento analitico può promuovere una produzione commerciale e su grande scala dei vaccini.

Produzione dei vaccini  

Le varie tecnologie sono comprese nella formulazione, nella stabilizzazione e nella produzione dei vaccini. Il metodo di produzione selezionato impiegato per fabbricare un vaccino sicuro può determinare la qualità ed il costo della produzione dei questi prodotti.

Per esempio, mentre il preparato per il vaccino antipolio orale può essere raggiunto ad una capacità elevata che infine tiene conto le centinaia di milioni di dosi vaccino essere prodotta ad un basso costo, i vaccini più complessi, come quelli richiesti per l'immunizzazione del meningococcus, sono associati spesso con un rendimento molto più basso della dose, quindi limitante la capacità di produrre tali vaccini su vasta scala.

Indipendentemente dal quale metodo è selezionato, la produzione dei vaccini richiede il massimo livello di controllo di qualità in ogni fase del trattamento. A questo scopo, parecchie analisi sono usate per confermare il pH, il osmolality, la potenza, la concentrazione, componente identificano e la stabilità di tutti gli antigene, eccipiente ed adiuvante usato in tutto il processo di produzione vaccino.

Vincoli nella produzione vaccino

Durante la depurazione tradizionale dei sistemi complessi gradisca gli eucarioti unico cellulari e multicellulari come pure gli organismi transgenici, metodi comuni compresi in questo trattamento comprendono la rottura delle cellule, la precipitazione, il chiarimento, l'ultracentrifugazione di gradiente, la cromatografia di esclusione di dimensione e parecchie altre tecniche cromatografiche, quale la cromatografia di scambio ionico ed idrofoba di interazione.

Alcune delle limitazioni connesse con queste tecniche comprendono il molto tempo di lavorazione, i rendimenti bassi di produzione e una mancanza globale di normalizzazione trattata, di cui ciascuno può aumentare la domanda delle risorse sulle istituzioni che sono responsabili della produzione dei vaccini.

Vantaggi di cromatografia di affinità

Per indirizzare i vincoli connessi con i metodi vaccino tradizionali del preparato, a tecniche basate a affinità della cromatografia sembrano promettenti.

La metodologia dietro la cromatografia di affinità (AC) è basata sulle interazioni fra la molecola dell'obiettivo ed il legante vincolato che tengono conto la separazione di molecole di interesse dal flusso trattato grezzo.

Quando il legante appropriato è usato, il CA è capace di raggiungimento dell'ad alto livello della purezza ad un singolo punto. La necessità di comprendere i metodi supplementari di modifica a valle può eliminarsi quando un singolo punto di bloccaggio di CA è accompagnato da un trattamento priore di chiarimento e da un punto di lucidatura successivo.

Ulteriormente, il CA ha dimostrato la sua idoneità alla depurazione sia liberamente che alle proteine di portafili coniugate, quali il toxoide di diptheria, i mengitidis di Neisseria, la proteina D di Hemophilus influenzae ed il toxoide del tetano.

Potenziale di conferma di CA

Varie tecniche di CA già sono state studiate al disgaggio di laboratorio affinchè la loro capacità assistano nel preparato vaccino. Per esempio, la cromatografia di immunoaffinity (IAC), che è ad una tecnica basata a colonna che separa una soluzione eterogenea con le interazioni specifiche dell'antigene-anticorpo già è stata fatta domanda per la depurazione vaccino di parecchi virus, tossine e proteine.

Alcuni dei virus che sono stati separati da IAC a questo fine includono il parvovirus canino (C PV), virus Aleutian di malattia del visone, Heptatis un virus, un tipo 1 di polivirus, i capsids AAV-2, Un AAV serotype1, i 2, i 3 ed i 5, un morbillo e le particelle infettive del virus di parotite epidemica che provengono dalle particelle non infettive.

Similmente, la tossina del tetano, la tossina chimerica di diptheria, l'enterotossina del Clostridium perfringens e la ß-tossina del Clostridium perfringens egualmente hanno subito la riuscita separazione da IAC.

Oltre a IAC, gli altri tre tipi principali di CA che già si sono applicati con successo ai trattamenti vaccino a livello di laboratorio di depurazione comprendono la cromatografia di affinità del lectin, la cromatografia vincolata della cromatografia di affinità (IMAC) del metallo e di pseudo-affinità del solfato dell'eparina e dell'eparina.

Considerando che la cromatografia di affinità del lectin comprende l'associazione dei leganti ai carboidrati specifici con l'uso dei domini del riconoscimento del carboidrato (CRD), IMAC è una tecnica di CA che tiene conto i leganti formati da determinati ioni vincolati del metallo per interagire con i gruppi erogatori presenti sulla superficie della molecola dell'obiettivo.

Conclusione

La semplificazione significativa che può essere raggiunta comprendendo il CA nel processo di produzione vaccino ha dimostrato l'abilità di questa tecnica a time to market di diminuzione, che può essere un fattore cruciale quando le malattie virali di devastazione sorgono nelle regioni isolate come pure migliora la redditività di produzione vaccino.

Ancora, il CA può assistere nell'aumento delle tariffe di produttività del preparato vaccino infine per permettere che questi trattamenti di salvataggio raggiungano quelli nel bisogno intorno al mondo.

Sorgenti

  • Zhao, M., Vandersluis, M., birra di malto, J., Haupts, U., sabbiatrici, M., & Jacquemart, R. (2019). Cromatografia di affinità per la fabbricazione dei vaccini: Definitivo ready per prima serata? Vaccino 37(36); 5491-5503. DOI: 10/.1016/j.vaccine.2018.02.090.
  • Smith, J., DPhil, M., & mandorla, J.W. (2011). Produzione, distribuzione, accesso ed assorbimento vaccino. The Lancet 378(9789); 428-438. DOI: 10.1016/S0140- 6736(11) 60478-9.

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Last Updated: Feb 7, 2020

Benedette Cuffari

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Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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