Fabricação de vacinas: Desenvolvimento de processos e conhecimentos técnicos

Uma partícula semelhante a vírus (VLP, do inglês virus-like particle) é uma nanopartícula biológica que consiste da capa proteica protetora de um vírus sem o seu genoma. Por mimetizar a estrutura geral das partículas virais, mas sem o material genético infeccioso, elas representam um modelo atraente para o desenvolvimento de vacinas. As VLPs podem ser produzidas por métodos como cultura de células de mamíferos, cultura de células de insetos e sistemas à base de bactérias e leveduras. Embora esses sistemas possam resultar em bons rendimentos de produção, a sua purificação requer atenção especial. O desafio é desenvolver um processo escalonável upstream, juntamente com etapas de clarificação e purificação eficazes, garantindo a qualidade do produto e a reprodutibilidade.

Os vetores virais são uma plataforma promissora para o desenvolvimento de vacinas, induzindo a imunidade mediada por células contra doenças complexas como ebola, VSR, COVID-19 e outras ameaças emergentes. Eles também oferecem potencial de resposta rápida para reaproveitamento de um único modelo de produção de vírus para várias doenças. No entanto, os processos que envolvem vetores virais podem apresentar desafios: melhorar o rendimento para atender à demanda de pacientes, manter padrões de teste de biossegurança para caracterização, potência e segurança do produto, bem como simplificar a produção demorada para melhorar a prontidão para comercialização e acelerar a disponibilização da terapia no mercado. Os fabricantes que superam esses desafios podem capitalizar oportunidades que envolvem plataformas de vetores virais, além de melhorar a resposta aos desafios sanitários globais.

O DNA plasmidial (pDNA) é um componente importante das terapias à base de vetores ou vacinas virais. O pDNA também é usado como material de partida para vacinas de mRNA.

Essas moléculas de DNA circular podem ser usadas como transgenes terapêuticos, para codificar o capsídeo viral ou como a vacina em si. Vacinas de DNA foram aprovadas para uso em animais e foram desenvolvidas contra o vírus SARS-CoV-2.

As vacinas de mRNA são um tipo de vacina que está se desenvolvendo rapidamente e demonstraram claramente que estão inaugurando uma nova era no estudo e desenvolvimento de vacinas. Os ácidos nucleicos são baseados no DNA formado a partir de um processo de fermentação e, no RNA mensageiro (mRNA), que são sintetizados em sistemas in vitro. Eles induzem ou promovem uma resposta imunológica contra um número maior de patógenos em potencial. Essas vacinas de RNA estão se tornando mais populares devido ao seu rápido tempo viabilização e à produção econômica de grandes quantidades no caso de um surto ou pandemia. Elas também são resilientes e oferecem validade prolongada em diversas condições de armazenamento.

As vacinas polissacarídicas conjugadas (CPS) são usadas globalmente, particularmente em crianças e nos países em desenvolvimento. Elas oferecem proteção vital contra diversas infecções bacterianas, inclusive contra pneumonia, Haemophilus influenzae tipo b (Hib) e meningite. Como os antígenos de polissacarídeos não são muito imunogênicos em seu estado nativo, a conjugação química com uma proteína carreadora imunogênica é uma etapa essencial. A produção de vacinas CPS requer um processo complexo de purificação downstream em várias etapas, que pode representar grandes desafios para os fabricantes sob pressão para maximizar o rendimento e reduzir custos. Para manter as vacinas CPS acessíveis para os países em desenvolvimento, tecnologias de última geração e designs de processos são essenciais para proporcionar uma produção rápida e econômica que também atenda às especificações.

Vacinas de toxoides e bactérias inteiras induzem a imunidade de forma semelhante às vacinas CPS, que também utilizam toxoides ou bactérias inativadas por meio de conjugação química. Embora essas plataformas sejam, de modo geral, consideradas seguras, existem desafios relacionados aos processos com a remoção de endotoxinas e, como em qualquer processo, o objetivo de otimizar a recuperação e o rendimento. Tais desafios devem ser superados durante o desenvolvimento e a implementação de processos, a fim de garantir produtos de alta qualidade.