Aplicación de la tecnología de filtración por membrana en la producción de vacunas de ARNm
Aplicación de la tecnología de filtración por membrana en la producción de vacunas de ARNm
Introducción a los antecedentes
Después de más de 30 años de investigación, las vacunas de ARNm están atrayendo gran atención en un momento en que la pandemia de COVID-19 está arrasando en todo el mundo. Como nueva tecnología de vacuna, la vacuna de ARNm tiene las ventajas de un ciclo de investigación y desarrollo corto, un bajo costo, una amplia gama de selección de antígenos y un buen efecto de protección. En comparación con las vacunas de subunidades tradicionales y las vacunas inactivadas, la vacuna de ARNm tiene un gran potencial y se ha convertido en un caballo oscuro en el campo de la medicina biológica, lo que puede traer cambios subversivos al campo de la medicina biológica.
ARNm
El ARN mensajero (ARNm) es un tipo de ácido ribonucleico monocatenario que se transcribe a partir de una hebra de ADN como plantilla y transporta información genética que puede guiar la síntesis de proteínas. Después de la generación transcripcional del ARNm según el principio de emparejamiento de bases complementarias basado en genes en las células, el ARNm contiene secuencias de bases correspondientes a algunos segmentos funcionales de las moléculas de ADN, que se utilizan como plantilla directa para la biosíntesis de proteínas. Aunque el ARNm sólo representa del 2% al 5% del ARN total de la célula, es el más diverso, el metabolismo es muy activo y es un tipo de ARN con la vida media más corta, que se descompone en unos pocos. minutos a algunas horas después de la síntesis.
vacuna de ARNm
El ARNm es una molécula natural que lleva el "modelo" de las células humanas para producir proteínas diana, o inmunógenos, que activan las respuestas inmunes en el cuerpo para combatir una variedad de patógenos. Las vacunas de ARNm utilizan la secuencia genética del virus en lugar del virus en sí, por lo que no tienen componentes virales ni riesgo de infección. Al mismo tiempo, las vacunas de ARNm también tienen un ciclo de investigación y desarrollo corto, lo que permite desarrollar rápidamente nuevas vacunas candidatas para hacer frente a la variación del virus. El mecanismo dual de inmunidad humoral y de células T, la fuerte inmunogenicidad, la ausencia de necesidad de adyuvantes y la facilidad de producción en masa respaldan las ventajas clave del suministro global. La vacuna de ARNm es un nuevo tipo de vacuna de ácido nucleico, que pertenece a la vacuna de tercera generación. En comparación con las vacunas tradicionales, las vacunas de ARNm son similares a las infecciones virales y, al inyectarse de acuerdo con la orientación de médicos profesionales, pueden sintetizar la proteína S en el cuerpo humano y luego estimular al cuerpo para que produzca anticuerpos simulando una infección viral. La vacuna de ARNm tiene las ventajas de una rápida expresión intracelular, una respuesta rápida, una fuerte inmunogenicidad, alta eficacia y seguridad, un ciclo corto de investigación y desarrollo y una fácil producción a gran escala. En los últimos años, una variedad de vacunas de ARNm contra la rabia, la influenza y otras enfermedades infecciosas han entrado en ensayos clínicos y han mostrado buenas perspectivas de aplicación. Durante la epidemia de COVID-19, la aplicación exitosa de vacunas de ARNm validó aún más la plataforma y abrió las compuertas para la aplicación de vacunas de ARNm en la prevención de enfermedades infecciosas, especialmente en el campo de la medicina veterinaria.
Proceso de producción de vacunas de ARNm.
La repentina aparición de la COVID-19 a finales de 2019 cambió el panorama de la industria biomédica. La tecnología de la vacuna de ARNm se ha explorado y también gracias a los continuos esfuerzos de los científicos durante los últimos 30 años, lo que ha hecho posible su aplicación en humanos. El virus es un patógeno muy variable y la tecnología de vacunas basada en ARNm puede modificar rápidamente la proteína objetivo y lograr una producción rápida y a gran escala, lo que tiene un efecto positivo en la prevención de la infección por enfermedades virales. La COVID-19 ha abierto la puerta a las vacunas basadas en ARNm y a los enfoques de prevención de vacunas de ARNm para otras enfermedades importantes, y el impacto y la importancia de promover tecnologías de vacunas basadas en ARNm podrían extenderse mucho más allá de la propia prevención de la COVID-19.
En los últimos años, las vacunas de ARNm han logrado grandes avances y la tecnología de aplicación en la prevención y el tratamiento de una variedad de tumores y enfermedades infecciosas se ha desarrollado y madurado gradualmente, y una variedad de vacunas de ARNm han entrado en ensayos clínicos. Sin embargo, como nueva tecnología de desarrollo de vacunas, la vacuna de ARNm todavía enfrenta algunos problemas y desafíos en la investigación y el desarrollo, y todavía quedan muchos problemas por superar en el desarrollo del proceso. Para realizar realmente la terapia de ARNm para los pacientes, debemos identificar, encontrar y resolver problemas constantemente.
En la actualidad, el proceso de producción de la vacuna de ARNm es complicado y engorroso, pero la tecnología de filtración por membrana recorre todo el proceso de producción de la vacuna de ARNm.
Técnica de filtración por membrana.
La tecnología de filtración por membrana se refiere a la tecnología de separación por membrana impulsada por presión. Bajo cierta presión, cuando el líquido fluye a través de la superficie de la película, muchos poros pequeños en la superficie de la película solo permiten que el agua y las moléculas pequeñas pasen y se conviertan en el líquido permeable, y la sustancia en el líquido cuyo volumen es mayor. que la microapertura en la superficie de la película queda atrapada en el lado de entrada de líquido de la película, convirtiéndose en el líquido concentrado, para lograr el propósito de separar y concentrar el líquido. La filtración por membrana, como nueva tecnología de separación, concentración, purificación y purificación de alta eficiencia, tiene las ventajas de una operación simple, espacio pequeño, sin cambios de fase y sin nuevas sustancias contaminantes en el proceso de tratamiento, buen efecto de separación, etc. Se desarrolló rápidamente en los últimos 30 años y se ha utilizado ampliamente en petroquímica, industria textil ligera, alimentos, medicina, protección del medio ambiente y otros campos.
Aplicación de la tecnología de filtración por membrana en la producción de vacunas de ARNm
En diferentes etapas de producción de vacunas de ARNm, se deben utilizar diferentes formas de filtración de flujo tangencial y productos de filtración de membrana debido a los diferentes productos, impurezas y propósitos experimentales.
(1) Purificación/concentración por ultrafiltración LNP
Después de que el ARNm se combina con un material cargado positivamente (LNP empaquetado con microfluidos), se requiere un proceso de purificación/concentración por ultrafiltración. En el proceso de producción de la vacuna de ARNm, se puede seleccionar una envoltura de membrana o fibra hueca con la apertura adecuada de acuerdo con el tamaño de partícula del complejo de ARNm-LNP para eliminar el ARNm no combinado y los lípidos libres, aumentar la concentración del complejo de ARNm-LNP y reemplazar el tampón, ajustar el valor de pH, etc.
(2) esterilización y filtración
El proceso de filtración bactericida es el proceso de producción para obtener un filtrado estéril eliminando los microorganismos del fluido a través del filtro bactericida. El proceso de filtración bactericida no deberá afectar negativamente a la calidad del producto. En el proceso de producción de vacunas de ARNm, generalmente se utiliza un filtro con un tamaño de poro de 0.22μm para eliminar contaminantes microbianos, como bacterias, y mejorar la seguridad de las vacunas de ARNm.
Acerca de Guidling
Guidling Technology es una empresa nacional de alta tecnología que se centra en productos biofarmacéuticos, cultivo celular, purificación y concentración de biomedicina, diagnóstico y fluidos industriales. Hemos desarrollado con éxito dispositivos de filtrado centrífugo, casetes de ultrafiltración y microfiltración, filtros de virus, sistemas TFF, filtros de profundidad, fibras huecas, etc. que satisfacen completamente los escenarios de aplicación de productos biofarmacéuticos, cultivos celulares, etc. Nuestras membranas y filtros de membrana se utilizan ampliamente en concentración, extracción y separación de prefiltración, microfiltración, ultrafiltración y nanofiltración. Nuestras numerosas líneas de productos, desde filtración de laboratorio pequeña y de un solo uso hasta sistemas de filtración de producción, pruebas de esterilidad, fermentación, cultivo celular y más, satisfacen las necesidades de pruebas y producción. ¡Guidling Technology espera cooperar con usted!
