Индустријски-Процес пречишћавања на нижем нивоу за вакцину против инфективног ринотрахеитиса (ИБР) говеда — одељак „Ултрафилтрација“

Инфективни ринотрахеитис говеда (ИБР) је узрокован инфекцијом вирусом инфективног ринотрахеитиса говеда (ИБРВ), такође познатим као говеђи херпесвирус типа 1 (БХВ-1). Болест се углавном карактерише респираторним симптомима и абортусом. Поред ових клиничких манифестација, ИБР може довести до смањеног приноса млека код млечних говеда и смањеног прираста говеда, што резултира значајним економским губицима за сточне фарме.

Болест је имуносупресивне природе. Када се јавља као појединачна инфекција, његова патогеност је релативно ниска; међутим, када дође до мешовитих инфекција са другим вирусним или бактеријским болестима, озбиљност и штета се значајно повећавају. Вакцинација је најефикаснији метод за превенцију и контролу, са две главне врсте вакцина које су доступне: живе атенуиране вакцине и инактивиране вакцине. Тренутно, вакцине против инфективног ринотрахеитиса говеда које се користе на фармама су претежно инактивиране вакцине.

Живе атенуиране вакцине карактеришу јака имуногеност, брз почетак имунитета и дуго трајање заштите (обично више од шест месеци). Обично се користе за хитну имунизацију током избијања болести. Међутим, они носе потенцијалне ризике од ширења вируса, представљају ризик за стеоне краве и не могу се користити код латентно заражених говеда, али асимптоматских.

Инактивиране вакцине се одликују високом безбедношћу, без ризика од ширења вируса или повратка вирулентности, и сматрају се апсолутно безбедним. Могу се користити код говеда у свим фазама, укључујући стеоне краве, телад и приплодне бикове. Међутим, настанак имунитета је релативно спор и трајање заштите је краће, па су обично потребне допунске имунизације. У неким случајевима, заштитна ефикасност може бити слабија од живих атенуираних вакцина.

Без обзира на то да ли се користи жива атенуирана вакцина или инактивирана вакцина, процес пречишћавања у наставку се може поделити у четири главне фазе: жетва и бистрење → концентрација и примарно пречишћавање → пречишћавање полирањем → инактивација/стерилна филтрација и формулација.

Концентрација је кључни корак у даљем процесу пречишћавања вакцина, одмах након разјашњења. Његов примарни циљ је да брзо смањи сакупљени раствор велике-обичине и ниске{2}}бистрене концентрације вируса у форму мале{3}}запремине и високе{4}}концентрације уз одржавање биоактивности вируса. Ово ствара неопходне услове за накнадне кораке финог пречишћавања високе{6}}али ниског капацитета-као што је хроматографија.

Овај корак се обично изводи коришћењем ултрафилтрације тангенцијалног протока (ТФФ). Принцип је следећи: раствор за храњење вируса тече паралелно са површином ултрафилтрационе мембране са специфичном величином пора. Под притиском, мали молекули као што су вода, соли и одређене нечистоће пролазе окомито кроз мембрану и уклањају се, док се нетакнуте честице вируса, које су много веће од поре мембране, задржавају, непрекидно рециркулацију и концентришу. У поређењу са традиционалним центрифугирањем великом брзином, ова метода је нежнија за ломљиве вирусе као што је ИБРВ, који имају липидни омотач. Ефикасно смањује структурно оштећење вируса и губитак активности изазване великим силама смицања и подложније је линеарном увећању-за индустријску производњу.

Успешна операција концентрације је много више од једноставног смањења запремине. Кључне тачке за оптимизацију процеса укључују: прецизну контролу трансмембранског притиска и протока довода ради балансирања ефикасности филтрације уз минимизирање поларизације концентрације и запрљања мембране; одабир одговарајућег материјала мембране и величине пора како би се осигурало високо задржавање вируса и проток пермеата; и проналажење оптималне равнотеже између опоравка вируса, фактора концентрације и времена обраде. Концентрована вирусна суспензија не само да постиже значајно већи титар, већ постиже и прелиминарно пречишћавање уклањањем великог дела-нечистоћа растворљивих у води. Ово обезбеђује неопходну запремину и основу концентрације за следеће критичне кораке пречишћавања, као што су хроматографија и третман нуклеазом, чинећи концентрацију централним чвориштем ефикасности у целом низводном процесу.

Секундарна дијафилтрација је критичан корак у даљем пречишћавању вакцине, постављен након финог пречишћавања и пре формулације. Обично се спроводи након хроматографије и третмана нуклеазама. Његова основна сврха није почетна концентрација, већ размена система и прецизно прилагођавање услова финалне формулације. Процес се изводи у систему ултрафилтрације тангенцијалног протока (ТФФ), где се свеж, чист пуфер за формулацију континуирано додаје у циркулишући концентровани раствор вируса, док се оригинални растварач и нечистоће малих{3}}молекула уклањају. Ова операција ефикасно и нежно елиминише заостале соли, органске раствараче, продукте разградње нуклеаза и трагове растворљивих нечистоћа које су преостале из процеса пречишћавања.

Кључ је у одржавању константне запремине или примени мањих подешавања концентрације како би се осигурало да концентрација вируса испуњава спецификације формулације. За ломљиве вирусе са омотачем као што је вирус инфективног ринотрахеитиса говеда (ИБРВ), нежно хидродинамичко окружење секундарне дијафилтрације је кључно за очување интегритета честица и имуногености. На крају, овај корак пружа чврсту основу за накнадну инактивацију (ако је потребно), додавање адјуванса или стабилизатора и коначно пуњење, обезбеђујући да коначни производ уђе у формулацију са дефинисаним компонентама, уједначеним условима и добром компатибилношћу. Због тога је то један од основних корака за обезбеђивање безбедности, стабилности и конзистентности-до{{4} серије вакцине.

ИБРВ је омотани, двоструко{0}}ланчани линеарни ДНК вирус са приближно сферичним омотачем. Зреле ИБРВ честице имају пречник од око 160–230 нм. Сходно томе, коришћење ултрафилтрационих мембрана од 100, 300 или 500 кДа може задржати ИБРВ док уклања неке контаминирајуће протеине. Стопа опоравка ултрафилтрацијом мембранских касета Јиулинг Тецхнологи варира у зависности од врсте материјала за напајање, али генерално достиже 90–95%.