虽然疫苗对许多患者群体尤其是儿童的生存至关重要,但是以前人们认为疫苗是低收入产品,从市场中得到的收益有限。因此,多年来北美的疫苗生产商数量大幅下降。然而,新趋势正在改变疫苗市场,基于病毒载体的疫苗和其他疗法成为许多疾病治疗的关键,使疫苗市场有了新的活力。即使是在细胞和基因治疗的开创性领域,也将病毒载体的应用作为疫苗和治疗疾病的平台。随着药品评价标准持续向高价值转变,低产量(low-volume)疫苗和基于病毒载体的药物生产商有必要认识到当今生产工艺的局限性,从而克服生产疫苗和病毒载体的挑战性、复杂性和高成本问题。
病毒载体和能够激发颠覆性(Game-Changing)增长的治疗性疫苗
疫苗生产是一个复杂多变的医药领域,预计未来几年其收益将大幅增长。到2025年,该领域的市场收益预计将达到1000亿美元(2011年仅为29亿美元)[1]。预防性疫苗如儿童接种疫苗的需求将持续存在。病毒载体(如腺病毒)是在肿瘤的免疫治疗和疫苗的交叉领域,具有良好的发展前景。2016年,探索“基于病毒载体治疗病毒的疫苗”的有效临床试验超过700个,如逆转录病毒和牛痘(如下图所示)[2]。
另一个值得关注的发展领域是溶瘤病毒,如IMLYGIC(TM),这是一种基因修饰的溶瘤病毒,用于治疗初次手术后复发的黑色素瘤患者的不可切除的皮肤,皮下和淋巴结病变[3]。IMLYGIC于2015年被批准,是第一个被批准的此类疗法药物。
虽然这些创新药对于患者护理来说具有重要意义,但由于生产工艺繁琐且效率低下,生产过程中面临许多挑战。要了解如何解决目前疫苗生产工艺中的问题,首先要了解它们所面临的挑战。
疫苗生产工艺
现在所用的疫苗生产工艺是多年前开发的。科学家采用了经验主义方法,这种方法有时会难以扩大规模或不能应用最具经济性的生产工艺。目前针对较小患者群的基于病毒载体的疫苗价格较高但产量(volumes)较小,因此探索成本较低的疫苗生产方法势在必行。利用疫苗生产的上游和下游技术的快速进步是其中一种解决方法。
传统工艺的一个主要问题是未基于平台技术,例如,通常依靠原有的细胞基质,流感疫苗的生产则依靠鸡蛋制造人类抗体。许多细胞系对病毒繁殖非常有用。但是,它们尚未用于生产批准的疫苗,为了便于监管部门的审批,应对新细胞系进行安全记录。考虑到安全性以及可规模化的高产量生产(high volumes),应优选无动物来源的细胞培养基(animal origin-free cell culture media)。另外,对于贴壁依赖型细胞(anchorage-dependent cells),培养成功与否取决于细胞生长的表面。贴壁细胞通常在转瓶(roller bottles)或细胞工厂(cell factories)中生长,但这些技术难以规模化生产。在这种情况下,可以使用微载体。有了这些工具,通过最大限度地提高表面积-体积比,可以进行高产量生产。由于担心交叉污染,监管部门不鼓励使用转瓶。这也推动公司转向使用生物反应器的微载体系统。旧工艺不仅难以满足现代需求,而且随监管要求不断增加,也难以保持其合规性。
早期疫苗工艺的另一个挑战是使用离心分离或排阻色谱法(size-exclusion chromatography)进行净化和抛光。虽然这些技术在净化方面十分强大,但它们不易规模化。这个问题可以通过使用混合模式层析介质来解决(multimodal chromatography resin),例如GE公司的新型复合模式层析介质Capto? Core 700,允许在溢流通道中收集目标分子时有效捕获污染物。Capto? Core 700树脂可以提高速度并提高工艺的经济性,这对疫苗生产至关重要,以降低生产成本,保持竞争力。
疫苗生产中的一次性使用设备
在生物制药领域,一次性使用(single-use 或disposable)设备是指一次性使用后即可抛弃的使用物品或设备。生产一次性使用设备的技术被称为一次性使用技术(single-use technology)。近年来,随着该技术的不断发展,已广泛应用于生物制药领域,并开始改变该领域的生产方式,产生了一系列一次性使用设备。生物制药领域一次性使用设备主要包括一次性混合系统、一次性生物反应器、一次性纯化系统及一次性灌装系统[4]。使用一次性技术(single-use technology ,SUT)是提高规模化和生产工艺经济性的一种有效方法。除了少数例外情况,如基于细胞的流感,大多数疫苗批生产范围为100至500升,这使得SUT成为理想选择。SUT的其他特性,如清洁要求的降低,批次周转时间(turnaround time)的改善以及灵活性的提高也使其成为一种有吸引力的选择。更快的周转时间对专注于流感预防的人尤其有吸引力,因为它需要更快的开发速度,大规模生产和快速生产。虽然SUT所需耗材数量巨大,但占地面积较小且清洁要求较少带来的成本节约可以弥补其高耗材数量。此外,建造不锈钢设施可能需要三到五年的时间,而建造一次性设施的平均时间为12-18个月。时间缩短意味着成本节约,更重要的是,它大大降低了公司在需求确定之前预测容量的风险。
SUT还有助于多产品生产,这在疫苗行业中很常见,尤其是在小公司中。由于SUT与活病毒的生产有关,因此可以在一定程度上避免可能来自未充分清洁的不锈钢设备的交叉污染。尽管如此,SUT不适用于生产工艺要求非常苛刻的化学条件的疫苗或任何具有大规模需求的药物。
总之,疫苗生产正从实验室工艺转变为通过经济性计算在生产早期进行合理设计。为解决世界各地多种人群的疾病预防问题,疫苗的规模化生产至关重要。利用SUT和现代树脂技术相结合的方法,企业可以在多元化和不断增长的市场中取得成功。
文章来源
https://www.biosimilardevelopment.com/doc/are-today-s-processes-efficient-enough-for-the-future-of-vaccine-and-viral-vector-production-0001
来源:国际药政通 作者:沈药IFDPL 金晶
为你推荐

诺和诺德与阿里健康启动战略合作,助力慢病管理数字化升级
2025年6月16日,诺和诺德与阿里健康宣布达成战略合作。在国家持续推进“体重管理年”行动的背景下,双方将依托诺和诺德百余年深耕慢病领域的专业经验和创新治疗方案,以及阿里健...
2025-06-16 14:58

治疗阿尔茨海默病国产新药断货与思考
近日,许多患者家属反映买不到治疗阿尔茨海病的新药甘露特钠胶囊,经过了解,也证实该药在许多医院和药店确实“断货”,作为中国治疗阿尔茨海默病处方量最大的药物之一,也是目...
文/上海市精神卫生中心肖世富 广州医科大学附属第二医院刘军 北京和睦家医院李慧英 2025-06-16 11:35

连续第四年,2025年纠正医药购销领域和医疗服务中不正之风工作要点发布
发挥穿透式审计监督优势,加强医药行业专项审计。打通从原材料采购、药品耗材生产、招标采购的监管通路,将监管重点向生产端覆盖。探索建立药品生产加工到流通使用全过程可追溯...
2025-06-13 22:55

国家卫健委:人间传染的高致病性病原微生物实验活动审批管理办法
本办法适用于三级、 四级实验室从事《人间传染的病原微生物目录》 规定的应当在三级、 四级实验室开展的人间传染的高致病性病原微生物或者疑似高致病性病原微生物实验活动的审批。
2025-06-13 22:34

半年融资超2亿元,美创医疗攻克“卡脖子”技术
此次融资将加速美创医疗在医用植入级ePTFE材料产线建设、创新产品研发及商业化推广上的布局,助推中国高端医疗器械真正实现进口替代。
2025-06-13 13:22

拟再易主,派林生物或变为央企控股企业
日前,派林生物发布公告称,中国生物技与派林生物控股股东共青城胜帮英豪投资合伙企业(简称“胜帮英豪”)签署收购框架协议,拟受让后者持有的21 03%股份。若本次交易顺利推进...
2025-06-13 12:43

依视路®星趣控®亮相Vision China 2025,重磅发布依视路®星趣控®2.0镜片
在2025年视觉健康创新发展国际会议(Vision China)期间,儿童青少年近视管理品牌依视路®星趣控®重磅发布全“星”一代儿童青少年解决方案——依视路®星趣控®2 0镜片
2025-06-13 11:28

景嘉航完成数千万元天使轮融资,专注新型靶向放射性药物开发
近日,杭州景嘉航生物医药科技有限公司(AB-RayBio Therapeutics,简称“景嘉航”)完成数千万元人民币的天使轮融资,由杭实资管领投,正
2025-06-13 10:53

CDE:已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如何申请组合包装?
已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如申请组合包装,应通过什么途径提出申请,申报资料有什么要求?
2025-06-12 21:44

赛诺菲加速尼塞韦单抗全球发货,提前数月助力医务工作者应对今年RSV流行季
赛诺菲将于2025年第三季度初启动尼塞韦单抗的全球发货工作,以确保在2025-2026年呼吸道合胞病毒流行季来临前,实现广泛供应。
2025-06-12 17:31

CDE发布《先进治疗药品的范围、归类和释义(征求意见稿)》
本文件所称先进治疗药品,是指符合药品相关管理规定,按照药品的路径进行研制、生产、经营、 使用和监管,且经体外操作生产并在人体内发挥预期功能的细胞治疗药品、基因治疗药...
2025-06-11 22:06

安图生物注销了一控股子公司
近日,安图生物发布公告称,公司控股子公司安图莫比已完成注销手续,该公司是安图生物与Mobidiag Oy(以下简称Mobidiag)在6年前成立的合资企业,伴随着注销,如今正式落幕。
2025-06-11 15:25

因美纳发布2024年度企业社会责任报告,持续释放基因组学的力量
报告重点阐述了因美纳在推动精准医疗更加可及、赋能公众与社群、在业务中践行可持续发展、尽责运营和秉持诚信领导原则等方面的持续努力。
2025-06-11 14:21

破解传统疗法局限,华东医药脂溢性皮炎外用制剂国内III期临床获批
由中美华东申报的一项评价0 3%罗氟司特泡沫(ZORYVE®)在脂溢性皮炎患者中有效性和安全性的多中心、随机、双盲、赋形剂平行对照的III期临床试验申请获得批准。
2025-06-11 09:57

医药领域有哪些新探索,中办 国办关于深入推进深圳综合改革试点深化改革创新扩大开放的意见
深化药品医疗器械审评审批制度改革,提升口岸药品监管和检验检测能力。完善临床急需进口药品、医疗器械使用及监督管理制度,探索将国际新药临床真实世界数据用于进口药品注册上...
2025-06-10 22:13

默克治疗腱鞘巨细胞瘤的药物匹米替尼上市许可申请获受理
基于III期MANEUVER研究的阳性数据,这是Pimicotinib这一潜在“同类最优”TGCT治疗药物的全球首个申报
2025-06-10 14:25