Ứng dụng công nghệ FPLC để tinh sạch vaccine

Thực trạng lĩnh vực ứng dụng công nghệ

Theo đánh giá của các chuyên gia, hiện nay tình hình dịch bệnh trên thế giới và khu vực diễn biến phức tạp, đặc biệt là các bệnh dịch nguy hiểm, dịch bệnh Ebola, MERS-CoV liên tục gia tăng, dịch bệnh cúm gia cầm như cúm A (H5N1, H7N9)... chưa khống chế được triệt để; bệnh do vi rút Zika lây truyền mạnh mẽ.

Một số bệnh trước đây đã được khống chế nhưng hiện gia tăng trở lại ở nhiều quốc gia trong khu vực như bệnh tay chân miệng, sốt xuất huyết, bại liệt, sởi... Trong khi đó, nước ta có đường biên giới dài với các nước, việc giao thương đi lại gia tăng nên việc kiểm soát, ngăn chặn dịch bệnh gặp nhiều khó khăn dẫn đến nguy cơ dịch bệnh xâm nhập và bùng phát vào Việt Nam là rất lớn.

Với tình hình đó, việc tự sản xuất được vaccine trong nước giúp ngành y tế chủ động trong ngăn chặn dịch rất thiết thực, bảo vệ sức khỏe nhân dân, giảm ngân sách nhà nước do không phải phải nhập khẩu vaccine. Nếu không có vaccine sản xuất trong nước, chỉ riêng chờ đợi thủ tục nhập khẩu vaccine cũng đã mất 6 tháng đến 1 năm, thậm chí, có loại vaccine khan hiếm do phải đặt trước nhà sản xuất mới có, thì hậu quả của dịch bệnh sẽ rất lớn.

Tuy nhiên, vaccine là thuốc đặc biệt, Việt Nam còn yếu về công nghệ so với các nước tiên tiến, đặc biệt là về mức độ tinh sạch của vaccine nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn đăng ký thuốc và sử dụng trên người. Hiện nay, tại Việt Nam, việc tinh sạch vaccine chỉ mới chỉ dừng lại ở các phương pháp sản xuất vaccine từ trứng gia cầm với các bước lọc và ly tâm thông thường, hoặc chỉ sử dụng  phương pháp lắng, điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng đầu ra của vaccine và khó có thể phát triển ở quy mô công nghiệp lớn hơn.

Vì vậy, để đảm bảo đạt tiêu chuẩn về độ tinh sạch cũng như hiệu quả trong quá trình sản xuất vaccine với quy mô công nghiệp cần đổi sang các phương thức hiệu quả hơn: kết hợp sử dụng các phương pháp truyền thống như lọc, lắng với các phương pháp điều chế protein trên nền tảng sắc ký như FPLC để tăng hiệu quả cũng như độ tinh sạch cuối cùng cho vaccine, như thế giới đang thực hiện.

Quy trình và phương pháp tổ chức thực hiện

Nguyên lý công nghệ FPLC trong sản xuất vaccine

Sắc kí là một phương pháp tách trong đó các cấu tử được tách được phân bố giữa một pha tĩnh đứng yên và pha động (dung môi) chuyển động theo một hướng xác định. Việc tinh sạch vaccine theo phương pháp sắc kí FPLC cho phép phân tách các phân tử kháng nguyên trong vaccine khỏi các thành phần tạp cùng hiện diện trong dịch nuôi cấy hoặc dung môi của mẫu thao tác theo các đặc tính của một protein như  kích thước, điện tích bề mặt, ái lực với cơ chất đặc hiệu, tính kị nước cùng tốc độ dòng khả dụng cao hơn so với các hệ thống sắc ký phân tích hay sản xuất trước đây. Vì vậy phương pháp này có thể mang lại độ tinh sạch cao mà vẫn đảm bảo yêu cầu sản xuất.

Ví dụ về quy trình sản xuất Flavivirus

1. Virus được sản xuất trong các tế bào Vero bám dính được nuôi trên giá thể là các hạt microcarriers (Cytodex 1) trong trong hệ thống bồn lên men XDR-50 – GE Life Sciences.
2. Lọc với màng lọc 0.2 µm
3. Xử lý DNA với Benzonase.
4. Sử dụng phương pháp FPLC để tinh sạch kháng nguyên virus với hai bước sắc kí ái lực và sắc kí lọc gel. Resin Capto DeVirS có ái lực đối với virus flavivirus và được lựa chọn như bước tinh sạch ban đầu, đem lại khả năng tinh sạch với một lượng mẫu lớn, cô đặc mẫu và độ tinh sạch tương đối. Để tăng thêm độ tinh sạch, resin Capto Core 700 được sử dụng cho bước điều chế tiếp theo giúp loại bỏ hiệu quả các tạp chất còn lại. So với quy trình cũ, protein tạp của tế bào chủ (HCP) và thời gian thưc hiện cũng như chi phí giảm đáng kể. (Bảng 1)
5. Bất hoạt virus và lọc
6. Cô đặc, đổi đệm và tạo thành sản phẩm

Bảng 1: Bảng so sánh các thông số về chất lượng vaccine giữa một quy trình tinh sạch cũ (Thế hệ 1) so với sử dụng quy trình tinh sạch mới (Thế hệ 2):

Điều kiện về trang thiết bị ứng dụng

Ưu điểm của công nghệ. Hiệu quả kinh tế

• Loại bỏ phương pháp siêu ly tâm, việc thực hiện toàn bộ quá trình có thể triển khai ở nhiệt độ phòng.
• Dễ dàng nâng quy mô sản xuất và đáp ứng yêu cầu GMP.
• Có thể thực hiện tinh sạch mẫu với một lượng mẫu lớn hơn, thời gian nhanh hơn (So với phương pháp ly tâm và lọc).
• Nâng cao hiệu quả sản xuất.

Thông tin liên hệ chuyên gia, hỗ trợ

Công ty TNHH BCE Vietnam

Người liên hệ: Vũ Thị Lương

Số điện thoại: 0944 302 925

Email: sales7@bcevietnam.com.vn