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Como pode a cromatografia de afinidade ser usada para fabricar vacinas?

Apesar das vantagens numerosas associadas com a vacinação mundial, permanece uma disparidade significativa na disponibilidade das vacinas no mundo inteiro.

Vacina

Crédito de imagem: KiattisakCh/Shutterstock.com

Esta disponibilidade limitada é frequentemente devido aos processos complexos e ao custo alto associados com a produção de uma quantidade sustentável de vacinas.

A pesquisa recente sobre a tecnologia de avanço da cromatografia de afinidade mostra resultados prometedores em como esta ferramenta analítica pode promover uma produção comercial e em grande escala de vacinas.

Produzindo vacinas  

Diversas tecnologias diferentes são incorporadas na formulação, na estabilização, e na produção de vacinas. O método de produção selecionado usado para fabricar uma determinada vacina pode determinar a qualidade e o custo de produzir estes produtos.

Por exemplo, visto que a preparação para a vacina oral da poliomielite pode ser conseguida em uma capacidade alta que permita finalmente centenas de milhões de doses vacinais ser produzida a baixo custo, umas vacinas mais complexas, tais como aquelas exigidas para a imunização do meningococcus, são associadas frequentemente com um rendimento muito mais baixo da dose, limitando desse modo a capacidade para produzir tais vacinas em uma escala maior.

Apesar do que método é seleccionado, a produção de vacinas exige o nível máximo de controle da qualidade em cada fase do processo. Com tal fim, diversos ensaios são usados para confirmar o pH, osmolality, potência, concentração, componente identificam e estabilidade de todo o antígeno, excipiente, e assistente usado durante todo o processo de produção vacinal.

Limitações na produção vacinal

Durante a purificação tradicional de sistemas complexos goste de eukaryotes único-celulares e multicellular, assim como os organismos transgénicos, os métodos comuns incorporados neste processo incluem o rompimento da pilha, a precipitação, o esclarecimento, o ultracentrifugation do inclinação, a cromatografia da exclusão do tamanho e diversas outras técnicas cromatográficas, tais como a troca iónica e a cromatografia hidrofóbica da interacção.

Algumas das limitações associadas com estas técnicas incluem o tempo por muito tempo de processamento, baixos rendimentos da produção e uma falta total da normalização do processo, cada qual possa aumentar a procura do recurso nas instituições que são responsáveis para produzir vacinas.

Vantagens da cromatografia de afinidade

Para endereçar as limitações associadas com os métodos vacinais tradicionais da preparação, as técnicas afinidade-baseadas da cromatografia parecem prometedoras.

A metodologia atrás da cromatografia de afinidade (AC) é baseada nas interacções entre a molécula do alvo e a ligante imobilizada que permitem a separação de moléculas do interesse do córrego bruto do processo.

Quando a ligante apropriada é usada, a C.A. é capaz de conseguir um nível elevado de pureza em uma única etapa. A necessidade de incorporar métodos adicionais da alteração rio abaixo pode ser eliminada quando uma única etapa da captação da C.A. é acompanhada de um processo prévio do esclarecimento e de uma etapa de lustro subseqüente.

Adicionalmente, a C.A. demonstrou sua conformidade para refinar livre e proteínas de portador conjugadas, tais como o toxoid do diptheria, os mengitidis do Neisseria, Hemophilus - proteína D dos influenzae e toxoid do tétano.

Potencial de confirmação da C.A.

Diversas técnicas diferentes da C.A. têm sido investigadas já na escala de laboratório para que sua capacidade ajude na preparação vacinal. Por exemplo, a cromatografia do immunoaffinity (IAC), que é uma técnica coluna-baseada que separe uma solução heterogênea com as interacções específicas do antígeno-anticorpo tem sido aplicada já para a purificação vacinal de diversos vírus, toxinas, e proteínas.

Alguns dos vírus que foram separados pelo IAC com esta finalidade incluem o parvovirus canino (C picovolt), vírus Aleutian da doença do vison, Heptatis um vírus, um tipo do polivirus - 1, uns capsids AAV-2, Um AAV serotype1, uns 2, uns 3 e uns 5, um sarampo e umas partículas infecciosos do vírus de papeira que originem das partículas não-infecciosas.

Similarmente, a toxina do tétano, a toxina quiméricoa do diptheria, de perfringens do clostridium enterotoxina e de perfringens do clostridium ß-toxina igualmente submeteram-se à separação bem sucedida pelo IAC.

Além do que o IAC, outros três tipos principais de C.A. que foram aplicados já com sucesso aos processos vacinais de laboratório da purificação incluem a cromatografia de afinidade do lectin, a cromatografia imobilizada da cromatografia de afinidade (IMAC) do metal e da pseudo--afinidade da heparina e do sulfato da heparina.

Considerando que a cromatografia de afinidade do lectin envolve o emperramento das ligantes aos hidratos de carbono específicos com o uso de domínios do reconhecimento do hidrato de carbono (CRD), IMAC é uma técnica da C.A. que permita as ligantes compreendidas de determinados íons imobilizados do metal para interagir com os grupos fornecedores actuais na superfície da molécula do alvo.

Conclusão

A simplificação significativa que pode ser conseguida incorporando a C.A. no processo de produção vacinal demonstrou a capacidade desta técnica ao tempo-à-mercado da diminuição, que pode ser um factor crucial quando as doenças virais da devastaçã0 elevaram em áreas remotas, assim como melhora a rentabilidade da produção vacinal.

Além disso, a C.A. pode ajudar em aumentar as taxas da produtividade de preparação vacinal para permitir finalmente que estes tratamentos do salvamento alcancem aqueles na necessidade em todo o mundo.

Fontes

  • Zhao, M., Vandersluis, M., cerveja de malte, J., Haupts, U., máquinas de lixar, M., & Jacquemart, R. (2019). Cromatografia de afinidade para a fabricação das vacinas: Apronte finalmente por horas de máxima audiência? Vacina 37(36); 5491-5503. DOI: 10/.1016/j.vaccine.2018.02.090.
  • Smith, J., DPhil, M., & amêndoa, J.W. (2011). Produção, distribuição, acesso, e tomada vacinais. 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

Written by

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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