Industrijski -proces pročišćavanja za cjepivo protiv infektivnog rinotraheitisa goveda (IBR) — odjeljak "Ultrafiltracija"

Goveđi infektivni rinotraheitis (IBR) uzrokovan je infekcijom virusom goveđeg infektivnog rinotraheitisa (IBRV), također poznatim kao goveđi herpesvirus tipa 1 (BHV-1). Bolest je uglavnom karakterizirana respiratornim simptomima i pobačajem. Osim ovih kliničkih manifestacija, IBR može dovesti do smanjenog prinosa mlijeka kod mliječnih goveda i smanjenog prirasta težine kod tovnih goveda, što rezultira značajnim ekonomskim gubicima za stočarske farme.

Bolest je imunosupresivne prirode. Kada se javlja kao pojedinačna infekcija, njezina je patogenost relativno niska; međutim, kada se pojave miješane infekcije s drugim virusnim ili bakterijskim bolestima, ozbiljnost i šteta se značajno povećavaju. Cijepljenje je najučinkovitija metoda prevencije i kontrole, s dvije glavne vrste dostupnih cjepiva: živim atenuiranim cjepivima i inaktiviranim cjepivima. Trenutno su cjepiva protiv infektivnog rinotraheitisa goveda koja se koriste na farmama pretežno inaktivirana cjepiva.

Živa atenuirana cjepiva karakteriziraju snažna imunogenost, brzi razvoj imuniteta i dugo trajanje zaštite (obično više od šest mjeseci). Obično se koriste za hitnu imunizaciju tijekom izbijanja bolesti. Međutim, oni nose potencijalni rizik širenja virusa, predstavljaju rizik za steone krave i ne mogu se koristiti kod latentno zaraženih goveda bez simptoma.

Inaktivirana cjepiva karakterizira visoka sigurnost, bez opasnosti od širenja virusa ili vraćanja virulentnosti, te se smatraju apsolutno sigurnima. Mogu se koristiti kod goveda u svim stadijima, uključujući gravidne krave, telad i rasplodne bikove. Međutim, početak imuniteta je relativno spor i trajanje zaštite je kraće, tako da su obično potrebna docjepljivanja. U nekim slučajevima, zaštitna učinkovitost može biti slabija od one živih atenuiranih cjepiva.

Bez obzira na to koristi li se živo atenuirano cjepivo ili inaktivirano cjepivo, daljnji proces pročišćavanja može se podijeliti u četiri glavne faze: žetva i bistrenje → koncentracija i primarno pročišćavanje → pročišćavanje poliranjem → inaktivacija/sterilna filtracija i formulacija.

Koncentracija je ključni korak u daljnjem procesu pročišćavanja cjepiva, odmah nakon bistrenja. Njegov primarni cilj je brzo reducirati sakupljenu pročišćenu otopinu s virusom u velikom-volumenu, niske-koncentracije u oblik malog{3}}volumena, visoke-koncentracije uz održavanje bioaktivnosti virusa. To stvara potrebne uvjete za naknadne korake finog pročišćavanja visoke-razlučivosti, ali malog{7}}kapaciteta, kao što je kromatografija.

Ovaj se korak obično provodi pomoću ultrafiltracije tangencijalnog toka (TFF). Princip je sljedeći: virusna otopina za napajanje teče paralelno s površinom ultrafiltracijske membrane s određenom veličinom pora. Pod pritiskom, male molekule poput vode, soli i određenih nečistoća prolaze okomito kroz membranu i uklanjaju se, dok se intaktne čestice virusa, koje su mnogo veće od pora membrane, zadržavaju, kontinuirano cirkuliraju i koncentriraju. U usporedbi s tradicionalnim-centrifugiranjem velikom brzinom, ova metoda je nježnija za osjetljive viruse poput IBRV-a, koji imaju lipidnu ovojnicu. Učinkovito smanjuje strukturno oštećenje virusa i gubitak aktivnosti uzrokovan velikim silama smicanja i podložniji je linearnom -razmjeru za industrijsku proizvodnju.

Uspješna operacija koncentracije puno je više od jednostavnog smanjenja volumena. Ključne točke za optimizaciju procesa uključuju: preciznu kontrolu transmembranskog tlaka i protoka dovoda kako bi se uravnotežila učinkovitost filtracije uz minimaliziranje koncentracijske polarizacije i onečišćenja membrane; odabir odgovarajućeg materijala membrane i veličine pora kako bi se osiguralo visoko zadržavanje virusa i protok permeata; i pronalaženje optimalne ravnoteže između oporavka virusa, faktora koncentracije i vremena obrade. Koncentrirana virusna suspenzija ne samo da postiže značajno viši titar, već također postiže preliminarno pročišćavanje uklanjanjem velikog dijela nečistoća topivih-u vodi. Ovo osigurava potrebnu osnovu volumena i koncentracije za sljedeće kritične korake rafiniranja, kao što su kromatografija i obrada nukleazom, čineći koncentraciju središnjim središtem učinkovitosti u cijelom nizvodnom procesu.

Sekundarna dijafiltracija kritičan je korak u daljnjem pročišćavanju cjepiva, postavljen nakon finog pročišćavanja i prije formulacije. Obično se provodi nakon kromatografije i obrade nukleazom. Njegova temeljna svrha nije početna koncentracija, već izmjena sustava i precizna prilagodba uvjeta konačne formulacije. Proces se izvodi u sustavu ultrafiltracije tangencijalnog toka (TFF), gdje se svježi, čisti formulacijski pufer kontinuirano dodaje u cirkulirajuću koncentriranu virusnu otopinu, dok se izvorno otapalo i male -molekulske nečistoće uklanjaju. Ova operacija učinkovito i nježno eliminira zaostale soli, organska otapala, produkte razgradnje nukleaze i tragove topljivih nečistoća koje su preostale iz procesa pročišćavanja.

Ključno je održavati konstantan volumen ili primijeniti manje prilagodbe koncentracije kako bi se osiguralo da koncentracija virusa zadovoljava specifikacije formulacije. Za krhke viruse s ovojnicom kao što je virus goveđeg zaraznog rinotraheitisa (IBRV), nježno hidrodinamičko okruženje sekundarne dijafiltracije ključno je za očuvanje cjelovitosti čestica i imunogenosti. U konačnici, ovaj korak pruža čvrstu osnovu za naknadnu inaktivaciju (ako je potrebno), dodavanje adjuvansa ili stabilizatora i konačno punjenje, osiguravajući da konačni proizvod uđe u formulaciju s definiranim komponentama, ujednačenim uvjetima i dobrom kompatibilnošću. Stoga je to jedan od ključnih koraka za osiguravanje sigurnosti, stabilnosti i dosljednosti serija--serija.

IBRV je dvostruko{0}}lančani linearni DNA virus s omotačem s približno sferičnom ovojnicom. Zrele čestice IBRV imaju promjer od oko 160-230 nm. Sukladno tome, korištenje ultrafiltracijskih membrana od 100, 300 ili 500 kDa može zadržati IBRV dok uklanja neke kontaminirajuće proteine. Stopa oporavka ultrafiltracije membranskih kazeta Jiuling Technology varira ovisno o vrsti materijala za punjenje, ali općenito doseže 90–95%.