Suministro de vacunas vitales en el futuro sin huevos.

Lucha contra las enfermedades infecciosas: vacunas sin huevos.

Las vacunas son un remedio muy eficaz para varias enfermedades infecciosas. Para la producción de vacunas, actualmente se necesitan alrededor de 500 millones de huevos de gallina cada año. Pero esto podría cambiar en el futuro. Los investigadores ahora han desarrollado un nuevo método que permitirá que algunos flavivirus estén altamente concentrados en biorreactores en el futuro.

Investigadores producen patógenos en biorreactores.

La producción de vacunas requiere actualmente alrededor de 500 millones de huevos de gallina al año. Solo para la producción de vacunas contra la gripe, se necesitan hasta 500 millones de huevos cada año. Sin embargo, ciertas vacunas podrían producirse sin huevos en el futuro. Los investigadores del Instituto Max Planck (MPI) para Dinámica de Sistemas Técnicos Complejos en Magdeburgo están desarrollando métodos que permiten que los virus se propaguen para vacunas a una concentración significativamente mayor que antes. Los científicos producen los patógenos en cultivos celulares en pequeños biorreactores..

Para la producción de vacunas, actualmente se necesitan alrededor de 500 millones de huevos de gallina cada año. Esto podría cambiar en el futuro. Investigadores alemanes están trabajando en métodos que permiten que los virus estén altamente concentrados en biorreactores. (Imagen: arcyto / fotolia.com)

Complicaciones y cuellos de botella en la producción de vacunas.

Según una declaración del Instituto, la producción de vacunas a menudo causa complicaciones y cuellos de botella..

Debido a que la fabricación debe planificarse con años de anticipación, el cambio de las recomendaciones de vacunación, las deficiencias de calidad o incluso las consideraciones económicas de las pocas empresas en el mercado de vacunas tienen consecuencias de gran alcance para el suministro de sustancias protectoras..

Por ejemplo, el Centro de Control de Enfermedades de los Estados Unidos anunció en abril de 2017 que la única vacuna autorizada contra la fiebre amarilla en los Estados Unidos estaría fuera de servicio a fines de 2018..

Como alternativa, aunque se ofreció un agente que no tiene licencia en los EE. UU., La disponibilidad limitada de una vacuna eficaz en una epidemia puede ser peligrosa..

Por ejemplo, durante una epidemia de fiebre amarilla en Angola y el Congo en 2016, miles de personas se infectaron con la enfermedad.

En ese momento, el suministro de vacunas de la Organización Mundial de la Salud (OMS) llegó a ser tan escaso que los ayudantes tuvieron que vacunar a los que estaban en riesgo con solo una quinta parte de la dosis habitual..

Concentraciones celulares significativamente más altas

Pero el suministro de algunas vacunas vitales podría ser más seguro en el futuro..

Un equipo dirigido por Yvonne Genzel y Alexander Nikolay del Instituto Max Planck de Dinámica de Sistemas Técnicos Complejos está trabajando para garantizar que los problemas mencionados ya no ocurran en el futuro..

Los investigadores están combinando varios enfoques para producir Flavivirus, incluyendo la fiebre amarilla y el virus Zika, en condiciones óptimas..

Primero, los científicos multiplican las células animales en un biorreactor lleno de solución nutriente, que sirven como hospedadores para los virus..

Las células se multiplican en suspensión, es decir, flotan en la solución nutritiva. Conectado al biorreactor hay un dispositivo que aspira regularmente y bombea parte de la solución..

Un módulo que contiene docenas de tubos de membrana permeables a los nutrientes retiene las células, pero filtra la solución de nutrientes gastados y los residuos del reactor.

Durante este proceso de perfusión, una sonda determina constantemente la concentración de las células, a las que se adapta el suministro de medio nutriente fresco..

Los expertos en el biorreactor alcanzan concentraciones de células que son hasta 75 veces más altas que el estándar habitual.

Posteriormente, los científicos infectan las células con virus de fiebre amarilla. Utilizan otro truco para lograr la mayor concentración de virus posible..

Los investigadores utilizan un patógeno que se han adaptado previamente para reproducirse particularmente bien en células animales.

Los resultados de los científicos fueron publicados en la revista "Microbiología Aplicada y Biotecnología"..

Adaptar la producción de forma más flexible a las necesidades.

"Nuestro progreso es muy prometedor", dice Yvonne Genzel, quien encabeza un equipo en el grupo de trabajo de Ingeniería de Bioprocesos en el Instituto Max Planck en Magdeburgo..

"El nuevo método de perfusión hace posible generar virus en un espacio pequeño en cantidades extremadamente grandes. Alcanzamos niveles de virus más altos para el Zika y la fiebre amarilla que cualquier otro método anterior ".

Sobre todo, los métodos de perfusión podrían ser adecuados para producir grandes cantidades de virus si el rendimiento del virus por célula es muy bajo..

"Sería bueno si esta técnica fuera utilizada pronto por los fabricantes de vacunas a gran escala", explica Udo Reichl, director del Instituto Max Planck de Dinámica de Sistemas Técnicos Complejos y que encabeza el grupo de ingeniería de bioprocesos..

"El método debería permitir adaptar la producción de manera más flexible a las necesidades y, finalmente, encontrar un proceso de producción eficiente y económico para los virus que son difíciles de multiplicar".

Protección contra enfermedades infecciosas mortales.

Los flavivirus son generalmente transmitidos a los humanos a través de mosquitos y desencadenan enfermedades infecciosas que, como la fiebre amarilla, pueden ser fatales..

La infección con flavivirus no se puede curar actualmente, los medicamentos solo alivian los síntomas. Sin embargo, las vacunas pueden proteger contra algunos de los patógenos..

Desde 1937 hay una vacuna viva contra la fiebre amarilla, pero desde que se establecieron los primeros procesos de producción, el método de producción no ha cambiado fundamentalmente..

Las compañías farmacéuticas todavía están multiplicando los virus en embriones de pollo. A partir de virus sin propiedades patógenas, producen vacunas vivas..

Por un lado, necesitan huevos libres de contaminantes y otros agentes, por otro lado, la producción de una vacuna lleva aproximadamente doce meses en esta ruta..

Virus para diez millones de dosis de vacunas en dos semanas.

En contraste, con el nuevo método de producción, un biorreactor con capacidad de un litro aumentará en solo dos semanas la cantidad de virus de fiebre amarilla necesarios para diez millones de dosis de vacunas..

"Desafortunadamente, los virus no se pueden recolectar directamente a través de la membrana de fibra hueca porque la membrana se bloquea con el tiempo", dice Yvonne Genzel. "Es por eso que también estamos probando otros sistemas de perfusión sin membrana".

Su equipo también está investigando cómo funcionan los métodos de perfusión con otros patógenos, como el virus de la gripe, el virus de la encefalitis japonesa y el virus de la vacuna Ankara modificado..

Este último es un candidato prometedor para introducir material genético en las células de seres vivos en terapia génica..

El tratamiento del cáncer requiere niveles extremadamente altos de virus para permitir que los médicos utilicen este método para tratar tumores no tratables previamente.

Si el método de perfusión fuera exitoso en las investigaciones planeadas, entonces los virus podrían estar más disponibles para muchas aplicaciones. (Ad)