Dlhá cesta vývoja a výroby vakcín CHEManager
Odborník na vakcíny GSK vidí veľké výzvy v prechode výroby z laboratórneho na priemyselnú výrobu
Vývoj a výroba vakcín je nielen zložitá, ale aj nákladná a časovo náročná. Vakcíny sú komplexné biologické lieky s najvyššími požiadavkami na kvalitu, účinnosť a bezpečnosť, ktoré sa zvyčajne podávajú zdravým ľuďom, ale aj obzvlášť citlivým dojčatám a malým deťom. Z dôvodu zložitosti vývoja a výroby, ako aj vysokých investícií a rizík je iba niekoľko spoločností schopných vyrábať vakcíny.
GSK je jedným z najväčších svetových výrobcov vakcín so širokým portfóliom. Je dôležité, aby na konci vývojového obdobia, často presahujúceho desať rokov, mohol byť schválený produkt, ktorý je vysoko kvalitný, bezpečný a efektívny. Vakcíny sa podávajú profylakticky mnohým miliónom zdravých ľudí, často vrátane celých skupín detí v prvých niekoľkých rokoch života. To je to, čo odlišuje vakcíny od väčšiny ostatných liekov. Z tohto dôvodu sa na bezpečnostné údaje kladú obzvlášť vysoké požiadavky, ktoré sa musia predložiť pri schvaľovaní vakcín, aby sa vylúčili zriedkavé vedľajšie účinky. Úsilie o klinický vývoj vakcín je preto oveľa väčšie ako v prípade iných liekov. Vďaka tomu sú jedným z najlepšie testovaných a najbezpečnejších liekov.
Vývoj
Len málo vakcínových konceptov, ktoré pôvodne sľubovali úspech, skutočne viedlo k schválenému produktu. Iba asi jedna z 1 000 vakcín, ktoré sú predklinicky testované, sa dostane do klinickej fázy (obr. 1).
Najdôležitejším predpokladom na začatie rozsiahlych štúdií fázy III ako základu pre schválenie dobre charakterizovaného konečného produktu je to, že v tomto okamihu bol zavedený finálny výrobný proces. Realizácia zistení základného výskumu vo veľkej priemyselnej výrobe predstavuje často najväčšiu prekážku. Pre široko používanú vakcínu je často potrebné ročne vyrobiť viac ako desať miliónov dávok, ktoré zodpovedajú prísnym regulačným požiadavkám na kvalitu. musí stretnúť. Na tento účel je potrebné ustanoviť postup, ktorý nielen umožňuje prechod z laboratórnej výroby na miliónkrát väčší, ale zaručuje aj reprodukovateľné výsledky, pokiaľ ide o kvalitu, bezpečnosť a účinnosť každej jednotlivej šarže vakcíny, ktoré je možné kedykoľvek skontrolovať.
Táto snaha sa často podceňuje. Nie je neobvyklé, že vybudovanie zariadení potrebných na výrobu vakcíny a zavedenie finálneho výrobného procesu trvá novým koncepciám vakcín päť a viac rokov (obr. 2). Konečný produkt sa navyše môže počas výroby meniť, čo si vyžaduje ďalšie štúdie pred začiatkom fázy III. Je dôležité, aby sa tento takzvaný „upscaling“ a výstavba finálneho výrobného závodu dokončili pred začiatkom štúdií fázy III.
Prepracovaná výroba
Vakcíny sa tiež veľmi líšia od mnohých iných liekov z hľadiska citlivosti ich produkcie. Je to tak preto, lebo vakcíny sú biologické lieky na báze mikroorganizmov. Na rozdiel od chemicky syntetizovaného produktu podliehajú väčším výkyvom. Malé zmeny výrobných podmienok môžu mať obrovský vplyv na konzistenciu výroby a kvalitu konečného produktu. Prísne regulovaný výrobný proces s zvyčajne mnohými stovkami skúšok v priebehu výroby a uvoľňovania by preto mal zabezpečiť, aby bola zaručená stála kvalita, bezpečnosť a účinnosť konečného produktu.
Komplexné kombinované vakcíny
Dôležitosť viacnásobných kombinovaných vakcín je dnes pri veľkom počte vakcín v praxi čoraz dôležitejšia. Čím viac komponentov, tým väčšie úsilie a komplikovanejší a dlhší výrobný proces. Výroba kombinovaných vakcín trvá dvanásť až 18 mesiacov, napríklad vakcíny proti osýpkam, príušniciam, ružienke, kiahňam, v iných prípadoch až 25 mesiacov. Samotný rozsiahly program testovania kvality môže trvať až šesť mesiacov. Bezpečnosť je prvoradá počas celého výrobného procesu. Skutočná výroba zaberá iba 20% z celkového času, 80% pripadá na dokumentáciu a kontroly kvality.
Vďaka tomuto zložitému výrobnému procesu bol GSK po dlhú dobu jediným výrobcom, ktorý dokázal v detstve vyrobiť jedno zo štandardných očkovaní, šesťnásobné očkovanie proti záškrtu, tetanu, čiernemu kašľu (čiernemu kašľu), detskej obrne, hepatitíde B a hemofilu typu b.
Toto vysoké úsilie, zložitosť výroby biologického produktu a s tým spojené riziká pri vývoji a výrobe vakcín sú tiež dôvodom, prečo neexistujú generické produkty pre vakcíny a iba zvládnuteľný počet výrobcov je schopný čeliť tejto výzve. Zásada generického vývoja a výroby tiež neplatí pre biologický produkt, ako je vakcína, pretože aj tie najmenšie zmeny vo výrobnom procese môžu mať zásadný vplyv na kvalitu, bezpečnosť a účinnosť konečného produktu. Z tohto dôvodu nemožno existujúce výrobné zariadenia a kapacity ľubovoľne znásobiť.
Úspechy a budúcnosť vývoja vakcín
Využívanie nových technológií a neustále rastúce poznatky zo základného výskumu umožňujú vývoj nových vakcín. Týmto spôsobom boli v posledných rokoch vyvinuté nové vakcíny proti rakovine krčka maternice, rotavírusom a meningokokovým chorobám. S množstvom vakcín je čoraz dôležitejší aj vývoj viacerých vakcín. Kombinácia viacerých vakcín v jednej injekčnej striekačke zvyšuje akceptáciu očkovania pacientom: znižujú sa návštevy lekára a injekcií a je možné zvýšiť mieru očkovania, čo je rozhodujúce pre kolektívnu ochranu obyvateľstva a eradikáciu určitých chorôb.
Napriek týmto úspechom vo vývoji vakcín stále existuje potreba nových vakcín na ochranu pred komplexnými chorobami, ako je ebola, malária, tuberkulóza alebo HIV.
Výrobný proces štandardného očkovania pre kojencov
Každá kvapka vysoko kvalitnej suspenzie vakcíny, ktorá obsahuje šesťnásobnú vakcínu proti záškrtu, tetanu, čiernemu kašľu (čiernemu kašľu), poliomyelitíde, hepatitíde B a Haemophilus typu B, prešla rokmi vývoja a mesiacmi výroby. Koordinovaná výroba viacerých vakcín je vždy výzvou. Bakteriálne kultúry musia byť pripravené v správnom čase, bunky zaočkované poliovírusmi alebo kvasinkové bunky pripravené na genetickú produkciu zložky hepatitídy B. Kvôli rozdielnej trvanlivosti musia byť výrobné procesy presne koordinované, aby sa zabezpečila primeraná stabilita celej šarže. Ďalšie pracovné kroky zaisťujú sterilitu, inaktiváciu a vysoký stupeň čistoty vakcínových antigénov. Jednotlivé zložky vakcíny sa nakoniec naviažu na hydroxid hlinitý ako adjuvans a pridá sa konzervačná látka. Po mnohých testoch jednotlivých výrobných krokov je hotová vakcína tiež podrobená niekoľkým imunologickým testom predtým, ako je naplnená, označená a odoslaná.