Довгий шлях розробки та виробництва вакцин CHEManager
Експерт з вакцин GSK бачить великі проблеми у переході виробництва від лабораторного масштабу до промислового виробництва
Розробка та виробництво вакцин не тільки складні, але й дорогі та трудомісткі. Вакцини - це складні біологічні лікарські засоби з найвищими вимогами до якості, ефективності та безпеки, які зазвичай вводяться здоровим людям, але іноді також особливо чутливим немовлятам та маленьким дітям. Через складність розробки та виробництва, а також великі інвестиції та ризики, лише деякі компанії здатні виробляти вакцини.
GSK є одним з найбільших виробників вакцин у світі з широким асортиментом. Важливо, щоб наприкінці періоду розробки, часто понад десять років, можна було затвердити продукт, який є якісним, безпечним та ефективним. Вакцини проводяться профілактично багатьом мільйонам здорових людей, часто включаючи цілі когорти дітей у перші кілька років життя. Саме це відрізняє вакцини від більшості інших препаратів. З цієї причини особливо високі вимоги пред'являються до даних про безпеку, які необхідно подавати при затвердженні вакцин, щоб виключити рідкісні побічні ефекти. Тому зусилля щодо клінічної розробки вакцин значно більші, ніж для інших препаратів. Це робить їх одними з найкращих перевірених та найбезпечніших препаратів.
Розвиток
Мало концепцій вакцин, які спочатку обіцяють успіх, насправді ведуть до затвердженого продукту. Лише приблизно одна з 1000 вакцин, які пройшли доклінічні випробування, досягає клінічної фази (рис. 1).
Найважливішою передумовою для початку широкомасштабних досліджень фази III як основи для затвердження добре охарактеризованого кінцевого продукту є те, що на цей момент встановлено остаточний виробничий процес. Впровадження результатів базових досліджень у великомасштабному промисловому виробництві часто представляє найбільшу перешкоду. Для вакцини, яка повинна широко використовуватися, часто необхідне виробництво понад десяти мільйонів доз на рік, що відповідає суворим нормативним вимогам щодо якості повинен зустрітися. З цією метою повинен бути встановлений процес, який не тільки дозволяє перехід з лабораторного виробництва у мільйон разів більший, але й гарантує відтворювані результати щодо якості, безпеки та ефективності кожної окремої партії вакцин, які можна перевірити в будь-який час.
Ці зусилля часто недооцінюються. Нерідкі випадки, коли новим концепціям вакцин потрібно п’ять і більше років, щоб побудувати приміщення, необхідні для виробництва вакцини, та встановити остаточний виробничий процес (рис. 2). Крім того, кінцевий продукт може змінюватися під час виробництва, що вимагає подальших досліджень до початку фази III. Важливо, щоб це так зване "збільшення масштабу" та будівництво остаточного виробничого об'єкта були завершені до початку досліджень фази III.
Складне виробництво
Вакцини також сильно відрізняються від багатьох інших препаратів з точки зору чутливості їх виробництва. Це пов’язано з тим, що вакцини - це біологічні ліки на основі мікроорганізмів. На відміну від хімічно синтезованого продукту, вони зазнають більших коливань. Невеликі зміни умов виробництва можуть мати значний вплив на послідовність виробництва та якість кінцевого продукту. Отже, суворо регламентований виробничий процес, що включає, як правило, багато сотень випробувань в процесі виробництва та випуску, повинен гарантувати стабільну якість, безпеку та ефективність кінцевого продукту.
Складні комбіновані вакцини
Важливість множинних комбінованих вакцин сьогодні набуває дедалі більшого значення, оскільки на практиці існує велика кількість вакцин. Чим більше компонентів, тим більше зусиль, і тим складнішим і тривалішим є процес виробництва. Виробництво комбінованих вакцин займає від 12 до 18 місяців, наприклад, вакцина проти кору, паротиту, краснухи та вітрянки, в інших випадках навіть до 25 місяців. Лише розширена програма випробувань якості може зайняти до шести місяців. Безпека є першорядною протягом усього виробничого процесу. Фактичне виробництво займає лише 20% від загального часу, 80% витрачається на документацію та контроль якості.
Завдяки цьому складному виробничому процесу GSK протягом тривалого часу був єдиним виробником, який зміг виготовити одну із стандартних щеплень у грудному віці - шестиразову вакцину проти дифтерії, правця, коклюшу (кашлюку), поліомієліту, гепатиту В та гемофільного типу b.
Ці великі зусилля, складність виробництва біопрепарату та пов’язані з цим ризики при розробці та виробництві вакцин є також причиною того, що для вакцин не існує загальних препаратів, і лише контрольована кількість виробників здатна відповісти на цей виклик Принцип загальної розробки та виробництва також не застосовується до такого біологічного продукту, як вакцина, оскільки навіть найменші зміни в процесі виробництва можуть мати великий вплив на якість, безпеку та ефективність кінцевого продукту. З цієї причини існуючі виробничі потужності та потужності не можна помножувати за бажанням.
Успіхи та майбутнє розробки вакцин
Використання нових технологій та постійно зростаючі знання з фундаментальних досліджень роблять можливим розробку нових вакцин. В останні роки таким чином були розроблені нові вакцини проти раку шийки матки, ротавірусу та менінгококових захворювань. З огляду на безліч вакцин, розвиток декількох вакцин також стає все більш важливим. Поєднання кількох вакцин в одному шприці збільшує прийняття пацієнтами щеплень: зменшуються відвідування лікаря та ін’єкції, таким чином може бути збільшена кількість вакцинацій, що є вирішальним для колективного захисту населення та викорінення певних захворювань.
Незважаючи на ці успіхи у розробці вакцин, все ще існує потреба у нових вакцинах для захисту від складних захворювань, таких як Ебола, малярія, туберкульоз або ВІЛ.
Виробничий процес стандартної вакцинації для немовлят
Кожна крапля високоякісної суспензії вакцин, яка містить шість разів вакцини проти дифтерії, правця, коклюшу (кашлюку), поліомієліту, гепатиту В та гемофільного типу b, пройшла роки розвитку та місяці виробництва. Злагоджене виробництво багаторазової вакцини - це завжди проблема. Потрібно встановити бактеріальні культури в потрібний час, клітини, інокульовані поліовірусами або дріжджовими клітинами, підготовлені для генетичного продукування компонента гепатиту В. Через різний термін зберігання виробничі процеси повинні бути точно скоординовані, щоб забезпечити належну стабільність всієї партії. Подальші кроки роботи забезпечують стерильність, інактивацію та високий ступінь чистоти антигенів вакцини. Окремі компоненти вакцини в кінцевому підсумку зв’язуються з гідроксидом алюмінію як ад'ювантом і додається консервант. Після численних випробувань на окремих етапах виробництва готову вакцину також піддають ряду імунологічних випробувань перед заповненням, маркуванням та транспортуванням.