Pandemia on vaikuttanut moniin elämänalueisiin, mukaan lukien välttämättömien lääkkeiden kehittämiseen, markkinoille tuontiin ja tuotantoon. Monoklonaalisten vasta-aineiden, virusvektorien ja muiden biolääketieteellisten tuotteiden valmistukseen tarkoitettujen laitteiden ja kulutustarvikkeiden kysyntä on kasvanut merkittävästi. Monet lääkeyritykset ovat kohdanneet pulaa kertakäyttöisistä bioteknologioista (Single-Use, SUS) ja biomolekyylien eristämiseen ja puhdistamiseen tarkoitetuista laitteista (Downstream).
Rokotteiden tuotanto
COVID-19-rokotteiden kehittäminen ja laajamittainen tuotanto ovat olleet ensisijainen ajuri bioteknologisten laitteiden, kulutustavaroiden ja raaka-aineiden kysynnän viimeaikaiselle kasvulle.
Tutkijat ympäri maailmaa työskentelevät rokotteiden parissa, joita kehitetään ja tuotetaan useilla eri teknologisilla alustoilla, mukaan lukien:
- Inaktivoidut rokotteet
- Vektoripohjaiset rokotteet
- DNA/RNA-rokotteet
- Rekombinanttiproteiinirokotteet
Jokaisella alustalla on omat etunsa ja haittansa tehokkuuden ja sovelluksen suhteen, samoin kuin ainutlaatuiset tuotantoprosessivaatimukset. Biomassan tuotannossa käytetyn soluviljelmän tyypistä ja antigeenimolekyylistä riippuen saatetaan tarvita erityisiä ylävirran laitteita ja erilaisia alavirran puhdistusmenetelmiä.
Yksi suosittu menetelmä COVID-19-rokotteiden luomiseksi sisältää adenovirusvektoreita, jotka kantavat immunodominantteja patogeeniantigeenejä. Tämä geenitekniikka poistaa elävien virusten tai bakteerien tarpeen rokotteiden tuotannossa, lyhentää kehitysaikaa ja nopeuttaa uusien rokotteiden luomista. Adenovirusvektorit pääsevät luonnollisesti ihmissoluihin laukaisten sekä humoraalisia että soluvälitteisiä immuunivasteita.
HEK 293 -solulinjaa käytetään yleisesti adenovirusvektorien tuottamiseen. Tutkimuksissa kuvataan HEK 293 -solujen viljelyä rullapulloissa ja erilaisissa bioreaktorijärjestelmissä. Viimeaikaiset tiedot viittaavat siihen, että aalto- ja vertikaalibioreaktorit, joissa on kertakäyttöiset pussit, antavat parhaat tulokset tuottavuuden ja skaalautuvuuden suhteen.
Kertakäyttöisten bioreaktorien suosiminen (perinteisiin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin fermentaattoreihin verrattuna) adenovirusrokotteiden tuotannossa (mukaan lukien COVID-19-rokotteet) on helposti selitettävissä. Perinteiset fermentaattorit käyttävät aggressiivisia sekoitusmekanismeja (esim. turbiini- tai Rushton-juoksupyöriä), jotka ovat turvallisia paksuseinäisille soluille, mutta voivat vahingoittaa soluseinättömiä eläinsoluja (kuten HEK 293). Kertakäyttöisissä (SUS) järjestelmissä hellävaraisempi sekoitus ja kontrolloitu kaasunsyöttö minimoivat soluvaurioita.
Lisäksi eläinsoluviljelmät vaativat usein pidempiä viljelyaikoja, mikä lisää kontaminaatioriskejä. Koska viljelyalustat ja lopputuotteet ovat kalliita, valmistajat suosivat kertakäyttöisiä järjestelmiä välttääkseen erähäviöitä kontaminaation tai jäännösinhibiittoreiden (esim. puhdistusaineista) vuoksi. Arvokkaiden tuotteiden kohdalla kertakäyttöiset liuokset voivat kattaa kaikki prosessin vaiheet – kasvatusalustojen valmistuspussit, suodatusjärjestelmät ja kromatografiakolonnit.
Monoklonaalisten vasta-aineiden tuotanto
Monoklonaalisten vasta-aineiden (Mab) kehittäminen ja myynti on yksi lääkemarkkinoiden nopeimmin kasvavista segmenteistä. Venäjällä 90 % Mab-lääkkeistä tuodaan edelleen ulkomailta, mikä korostaa merkittävää kotimaisen biolääketieteellisen tuotannon kasvupotentiaalia.
Mab-pohjaisia lääkkeitä käytetään laajalti pahanlaatuisten sairauksien immunoterapiassa ja immunodiagnostiikassa. Nykyään ne ovat välttämättömiä verisyöpien diagnosoinnissa, potilaan immuunitilan arvioinnissa ja hoidon tehokkuuden seurannassa. Kasvainspesifiset vasta-aineet auttavat tunnistamaan syöpäsoluja biopsianäytteistä.
Puhdistusvaatimukset
- Diagnostinen käyttö: 70–95 %:n puhtaus
- Terapeuttinen käyttö: Vaaditaan korkeampi puhtausaste
Puhdistus käsittää peräkkäisen affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian. Yleisiä ioninvaihtimia ovat dietyyliaminoetyyliselluloosa (DEAE), sefaroosi tai akryyliamidirakeet. Affiniteettikromatografiassa käytetään antigeenikytkentäisiä hartseja.
Lisävaiheisiin kuuluvat:
- Virusten inaktivointi patogeenien neutraloimiseksi
- Geelisuodatus (agaroosi-, sefaroosi- tai sefadex-kolonnien avulla) epäpuhtauksien poistamiseksi ja lopputuotteen väkevöimiseksi
BRS Biotechin ratkaisut
Syvällisen asiantuntemuksen ja laajan kokemuksen ansiosta biotekniikkaprojekteista tarjoamme laitteita ja tarvikkeita sekä omalla että kiinalaisilta kumppaneiltamme. Vastataksemme Venäjän kasvavaan SUS-teknologioiden kysyntään käynnistimme nopeasti aaltobioreaktoreiden ja kertakäyttöisten pussien tuotannon, jota esiteltiin Pharmtech&Ingredients 2021 -messuilla.
Ylävirran laitteet
- Aaltobioreaktorit (jopa 200 l)
- Pystysuuntaiset bioreaktorit kertakäyttöisillä pusseilla
- Kuljetusastiat ja sekoittimet
- Kertakäyttöiset bioreaktori- ja sekoitinpussit
Jatkolinjan laitteet
- Tangentiaalivirtaussuodatusjärjestelmät (TFF)
- Normaalivirtaussuodatusjärjestelmät (NFF)
- Kapselisuodattimet
- Suodatinpidikkeet
- Kasettisuodattimet
- Laboratorio-, pilotti- ja teollisuuskromatografit
- Kromatografiakolonnien
