Более эффективное производство вакцин

Учёные из Институтов Фраунгофера разработали альтернативный метод инактивации вирусов для вакцин с использованием низкоэнергетических электронов вместо химических веществ, таких как формальдегид.

Проблема химического метода

  • Большинство инактивированных вакцин (против полиомиелита, гриппа, гепатита А) производят, убивая патогены химическими веществами.
  • Основной недостаток: используемые вещества (например, формальдегид) токсичны.
  • Для безопасности их применяют в сильном разведении, что увеличивает время обработки (например, для полиовируса — около двух недель).
  • Формальдегид также модифицирует вирусные белки, что может снижать эффективность вакцины.

Новый метод: облучение электронами

Исследователи используют низкоэнергетические электроны для облучения патогенов.

  • Скорость: инактивация занимает миллисекунды вместо дней или недель.

  • Принцип действия: электроны разрушают нуклеиновые кислоты (геном) вирусов и бактерий, оставляя их белки нетронутыми.

  • Преимущества:

    • Значительно сокращает время производства.
    • Сохраняет антигенные белки, на которые направлен иммунный ответ.
    • Не производит токсичных химических отходов.
    • Безопасен для использования в обычной лаборатории (в отличие от радиоактивного облучения).

Текущий статус и перспективы

  • Метод успешно протестирован в лабораторном масштабе (объёмы 10–15 мл): вирусы полностью инактивируются, а вакцина обеспечивает защиту в экспериментах на животных моделях.
  • При поддержке Фонда Билла и Мелинды Гейтс ведутся работы по масштабированию:
    • Разрабатываются два прототипа для обработки больших объёмов, обеспечивающие тонкий слой жидкости (электроны проникают менее чем на миллиметр).
    • Клинические испытания вакцин, произведённых по этой технологии, могут начаться примерно через пять лет.

Другие применения технологии

Метод применим не только для создания вакцин. С его помощью можно безопасно инактивировать опасные образцы (например, кровь, заражённую вирусом Эбола) для последующего изучения в обычных лабораториях.

Вклад институтов Фраунгофера

  • IZI: доказательство работоспособности концепции и проведение вакцинальных исследований.
  • IGB: молекулярная характеристика воздействия облучения на патогены.
  • FEP: предоставление технологии облучения, экспертиза в дозиметрии, участие в создании прототипа.
  • IPA: разработка новой технической процедуры для перевода метода из лабораторного масштаба в промышленный.