СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИВОЙ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ВАКЦИНЫ ПРОТИВ ВИРУСА ГРИППА
METHOD OF OBTAINING LIFE CULTURE VACCINE AGAINST INFLUENZA VIRUS

Изобретение относится к технологии получения живой гриппозной вакцины и может быть использовано в фармацевтической промышленности для производства вакцин и лечебно-профилактических препаратов.
Предшествующий уровень техники
Известен способ получения живой вирусной вакцины (Фармакопейная статья Министерства здравоохранения России №42-3569-98 «Вакцина гриппозная аллантоисная живая интраназальная сухая для взрослых»), включающий заражение куриных эмбрионов вакцинными штаммами вируса гриппа, сбор вируссодержащей аллантоисной жидкости, введение мясного пептона, розлив в ампулы, лиофилизацию и запайку. Готовый продукт представляет собой сухую пористую массу, обладающую запахом пептона.
Однако очистка вируссодержащего материала от балластных примесей в технологии не предусмотрена, что отрицательно сказывается на аллергологической безопасности вакцины. Кроме того, наблюдается изменение антигенной структуры вируса гриппа при культивировании в куриных эмбрионах, и не исключена контаминация вакцины ретровирусами и др. вирусами птиц, присутствующими в эмбрионах.
Известен другой способ получения инактивированных и живых гриппозных вакцин (US 6344354, МПК A61K 39/145, 05.02.2002), включающий культивирование высокопродуктивных штаммов вируса гриппа на аттестованных перевиваемых линиях клеток (Vero, MDCK) в питательной среде Игла MEM с добавлением 5-10% фетальной сыворотки и трипсина в количестве (0,05-1,0 мкг/мл), отмывку клеток после образования монослоя, введение бычьего сывороточного альбумина, сбор вируссодержащей жидкости, очистку с помощью центрифугирования или хроматографии и последующее введение хемотерапевтических компонентов, адъювантов или полимеров (полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль).
Недостатками данного способа являются монослойное культивирование клеток в культуральных флаконах, что не может обеспечить наработку больших объемов вируссодержащей жидкости; использование для культивирования клеток питательной среды Игла MEM с добавлением 5-10% фетальной сыворотки, что приводит к внесению в вакцину компонентов сырья животного происхождения, которые могут являться источником посторонних вирусов, микоплазм, прионов, а также вызывать дополнительную аллергизацию иммунизируемого организма.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения живой культуральной вакцины против гриппа (патент РФ №2330885, МПК C12N 7/00, A61K 39/145, опубл. 10.08.2008), включающий культивирование аттестованных перевиваемых клеток MDCK в бессывороточной питательной среде, получение вируссодержащей субстанции путем культивирования вакцинных штаммов вируса гриппа в культуре клеток MDCK на этой же питательной среде, очистку вирусной субстанции от балластных примесей, введение в очищенную субстанцию стабилизирующих добавок и сушку готовой формы вакцины.
50
Недостатками данного способа-прототипа являются культивирование клеток в биореакторах на микроносителе Цитодекс 1, который имеет высокую стоимость и с которого клетки быстро сползают, что позволяет получить с биореактора только 1 вируссодержащий слив; недостаточную очистку от балластных примесей (в технологии используется только освобождение от клеточного детрита). Кроме того, для получения вакцины используют вируссодержащий материал со специфической активностью более 8,0 lg ЭИД/мл, а материал с более низкой активностью уничтожается в виде отходов производства.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом предлагаемого способа является получение более термостабильной живой культуральной гриппозной вакцины, а также повышение выхода вируссодержащего материала за счет использования микроносителей с более оптимальными характеристиками и стабилизирующих добавок, вводимых в поддерживающую среду и обеспечивающих не только сохранение титра вируса в процессе культивирования, но и повышение адгезии клеток MDCK на микроносителях, что способствует получению 2-3 сборов вируссодержащего материала с одного цикла культивирования.
50
50
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения живой культуральной вакцины против вируса гриппа, включающем получение вируссодержащей субстанции путем культивирования одного из холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа с посевной дозой, имеющей множественность заражения не менее 0,0001 ЭИД/кл, в культуре клеток MDCK на микроносителях, имеющих концентрацию не менее 1 г/л, в поддерживающей бессывороточной питательной среде, содержащей протеолитический фермент в количестве 0,25-50,0 мкг/мл, концентрирование и очистку вирусной субстанции от балластных примесей, введение в очищенную субстанцию стабилизирующих добавок и сушку готовой формы вакцины, согласно изобретению поддерживающая бессывороточная питательная среда для культивирования штаммов вирусов гриппа на клетках MDCK содержит стабилизирующую добавку сорбит, или сахарозу, или пептон из сои в концентрации 0,5-4,0 мас.%, в качестве материала микроносителей используют пористый полипропилен, сбор вируссодержащей жидкости после культивирования осуществляют не менее 2-х раз при достижении специфической активности вируса гриппа перед каждым сбором вируссодержащей жидкости не менее 7,0 lg ЭИД/мл, в качестве стабилизирующих добавок, вводимых в очищенную субстанцию вируса перед сушкой, используют или пролин, глицин, лактозу, глютаминовокислый натрий, сахарозу, желатин в конечной концентрации (1,5-5), (1,5-5), (1,5-10), (1,5-5), (5-30) и (1-10) мас.% соответственно, или сахарозу, желатозу и пептон из сои в конечной концентрации (1-8), (1-8) и (1-8) мас.% соответственно, или сорбит и желатозу в конечной концентрации (3-8) и (3-8) мас.% соответственно.
В качестве микроносителей используют микроносители Pro-F 102-L или Pplus102-L, производимые фирмой HyClone, США.
Концентрирование вируссодержащего материала и удаление балластных примесей из вирусной субстанции осуществляют с помощью аппарата разделительного ультрафильтрационного на полых волокнах АР-0,03-15ПС, или АР-0,03-100ПС, или АР-0,03-300ПС, а затем доочищают методом стерилизующей фильтрации через фильтры с размером пор 0,22 мкм.
Вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины представляют собой реассортанты, получаемые в России на основе холодоадаптированных мутантов - доноров аттенуации А/Ленинград/134/47/57 (H2N2) и В/СССР/60/69. Эти доноры характеризуются холодоадаптированностью, т.е. способностью размножаться при пониженной температуре, температурочувствительностью и безвредностью для лабораторных животных и человека. Необходимым условием безвредности и генетической стабильности вакцинных штаммов считается наличие в составе их генома 5-6 мутантных генов, кодирующих внутренние белки донора аттенуации, при этом гены гемагглютинина (НА) и нейраминидазы (NA) всегда происходят от актуального эпидемического вируса. Штамм А/47/Шандон/93/1(H1N1) получен при скрещивании холодоадаптированного мастер-штамма А/Ленинград/134/47/57(H2N2) с эпидемическим штаммом А/Шандон/93/1 (H1N1). Штамм вируса гриппа А/47/Иоганнесбург/94/2(H3N2) получен при скрещивании холодоадаптированного мастер-штамма А/Ленинград/134/47/57 (H2N2) с эпидемическим штаммом А/Иоганнесбург/94/2(H3N2). Штамм В/60/Петербург/95/20 получен при скрещивании холодоадаптированного мастер-штамма В/СССР/60/69 с эпидемическим штаммом В/Петербург/95/20. Маточные штаммы вируса гриппа хранятся в коллекции микроорганизмов ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора.
Существенным преимуществом перевиваемых клеток MDCK является их стабильность, стандартность, возможность получения большого количества клеток-продуцентов в достаточно короткие сроки, долговременное использование клеток, относительно низкая стоимость вакцинных препаратов. Клеточные линии, аттестованные в соответствии с требованиями ВОЗ, свободны от контаминирующих агентов.
В процессе экспериментальных исследований подобраны пористые полипропиленовые микроносители Pro-F 102-L и Plusl02-L (HyClone, США), на поверхности которых формируются устойчивые монослои клеток MDCK, которые способны продуцировать вирус гриппа и позволяют получить 2-3 сбора вируссодержащей жидкости с одного биореактора. Заявляемые микроносители обеспечивают в указанных концентрациях в присутствии бессывороточных питательных сред с введенными компонентами стабилизаторов более высокую наработку клеток и вируса и больший выход вируссодержащего материала.
В качестве ростовой и поддерживающей питательных сред используют бессывороточную питательную среду Axcevir-MDCK, производится фирмой «Steam-Alpha» (Франция), или бессывороточную питательную среду MegaVir, производится компанией «НуС1опе» (США). В ростовую питательную среду добавляют 1% сыворотки крови плодов коров.
Аппарат разделительный ультрафильтрационный на полых волокнах АР-0,03-15ПС, или АР-0,03-100ПС, или АР-0,03-300ПС производится НПК «Биотест» (Россия, г.Кириши).
Варианты осуществления изобретения
Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа получения живой культуральной гриппозной вакцины.
Пример №1. Приготовление субстанции живой культуральной гриппозной вакцины
50
50
Культуральный сосуд 10- или 14-литрового ферментера заполняют бессывороточной питательной средой Axcevir-MDCK или MegaVir с добавлением 1% сыворотки крови плодов коров. Аттестованную культуру клеток MDCK берут из коллекции культур клеток ГНЦ ВБ «Вектор» и вносят ее в указанный культуральный сосуд из расчета 100-700 тыс. клеток на мл питательной среды. Дополнительно в культуральный сосуд вносят микроноситель Pro-F 102-L в концентрации 1-20 г/л. Осаждение клеток на микроносителе проводят в течение 12 часов при температуре 35-37°C (объем заполнения культурального сосуда 25-30%). Режим посадки клеток: 5 мин перемешивание, 10 мин перерыв. Заданные параметры культивирования: частота вращения перемешивающего устройства 50-80 об/мин, аэрация поверхностная со скоростью продува от 0 до 10 л/ч. Водородный показатель pH поддерживают в пределах от 6,9 до 7,2 с помощью дозированной подачи 7,5%-ного раствора углекислого натрия. Температура культивирования 35-37°C. Перфузию питательной среды начинают при концентрации клеток 600-900 тыс./мл. Скорость перфузии зависит от концентрации клеток. Время культивирования клеток 96-144 часов. После наработки клеток удаляют ростовую среду, клетки на микроносителях промывают несколько раз поддерживающей питательной средой, в суспензию вносят один из вакцинных холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа, например A/47/Шандон/93/1 (H1N1), с множественностью заражения 0,1-0,0001 ЭИД/кл и поддерживающую бессывороточную питательную среду Axcevir-MDCK или MegaVir, содержащую протеолитический фермент трипсин в количестве 2,0-20,0 мкг/мл и сахарозу в концентрации 0,5-4%. Далее культивируют вирус при температуре (33±2)°C. При появлении цитопатического действия вируса на клетки (2-5 суток) осуществляют 2-3 сбора вируссодержащей жидкости со специфической активностью не менее 7,0 lg ЭИД/мл, которую освобождают фильтрованием от клеточного детрита, далее концентрируют с помощью аппарата разделительного АР-0,03-15ПС и освобождают от балластных примесей методами ультрафильтрации и стерилизующей фильтрации через фильтры с размером пор 0,22 мкм. В вируссодержащую суспензию добавляют стерильный раствор стабилизатора (пролин, глицин, лактоза, глютаминовокислый натрий, сахароза, желатин в конечной концентрации (1,5-5), (1,5-5), (2-10), (1,5-5), (5-30) и (1-10) мас.% соответственно).
Таким же образом нарабатывают жидкий полуфабрикат вакцинных реассортантов вируса гриппа B/60/Петербург/95/20 и A/47/Иоганнесбург/94/2 (H3N2).
Примечание: ЭИД - эмбриональная инфекционная доза.
Пример №2. Приготовление субстанции живой культуральной гриппозной вакцины
50
50
Культуральный сосуд 10- или 14-литрового ферментера заполняют бессывороточной питательной средой Axcevir-MDCK или MegaVir с добавлением 1% сыворотки крови плодов коров. Аттестованную культуру клеток MDCK берут из коллекции культур клеток ГНЦ ВБ «Вектор» и вносят ее в указанный культуральный сосуд из расчета 100-700 тыс. клеток на мл питательной среды. Дополнительно в культуральный сосуд вносят микроноситель Pplusl02-L в концентрации 1-20 г/л. Осаждение клеток на микроносителе проводят в течение 12 часов при температуре 35-37°С (объем заполнения культурального сосуда 25-30%). Режим посадки клеток: 5 мин перемешивание, 10 мин перерыв. Заданные параметры культивирования: частота вращения перемешивающего устройства 50-80 об/мин, аэрация поверхностная со скоростью продува от 0 до 10 л/ч. Водородный показатель pH поддерживают в пределах от 6,9 до 7,2 с помощью дозированной подачи 7,5%-ного раствора углекислого натрия. Температура культивирования 35-37°C. Перфузию питательной среды начинают при концентрации клеток 600-900 тыс./мл. Скорость перфузии зависит от концентрации клеток. Время культивирования клеток 96-144 часов. После наработки клеток удаляют ростовую среду, клетки на микроносителях промывают несколько раз поддерживающей питательной средой, в суспензию вносят один из вакцинных холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа, например A/47/Шандон/93/1 (H1N1), с множественностью заражения 0,1-0,0001 ЭИД/кл и поддерживающую бессывороточную питательную среду, содержащую протеолитический фермент трипсин в количестве 2,0-20,0 мкг/мл и сорбит в концентрации 0,5-3%. Далее культивируют вирус при температуре (33±2)°C. При появлении цитопатического действия вируса на клетки (2-5 суток) осуществляют 2-3 сбора вируссодержащей жидкости со специфической активностью не менее 7,0 lg ЭИД/мл, которую освобождают фильтрованием от клеточного детрита, далее концентрируют с помощью аппарата разделительного АР-0,03-100ПС и освобождают от балластных примесей методами ультрафильтрации и стерилизующей фильтрации через фильтры с размером пор 0,22 мкм. В вируссодержащую суспензию добавляют стерильный раствор стабилизатора (сорбит и желатозу в конечной концентрации (3-8) и (3-8) мас.% соответственно).
Таким же образом нарабатывают жидкий полуфабрикат вакцинных штаммов холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа B/60/Петербург/95/20 и A/47/Иоганнесбург/94/2 (H3N2).
Пример №3. Приготовление субстанции живой культуральной гриппозной вакцины
50
Культуральный сосуд 10- или 14-литрового ферментера заполняют бессывороточной питательной средой Axcevir-MDCK или MegaVir с добавлением 1% сыворотки крови плодов коров. Аттестованную культуру клеток MDCK берут из коллекции культур клеток ГНЦ ВБ «Вектор» и вносят ее в указанный культуральный сосуд из расчета 100-700 тыс.клеток на мл питательной среды. Дополнительно в культуральный сосуд вносят микроноситель Pro-F 102-L в концентрации 1-20 г/л. Осаждение клеток на микроносителе проводят 12 часов при температуре 35-37°C (объем заполнения культурального сосуда 25-30%). Режим посадки клеток: 5 мин перемешивание, 10 мин перерыв. Заданные параметры культивирования: частота вращения перемешивающего устройства 50-80 об/мин, аэрация поверхностная со скоростью продува от 0 до 10 л/ч. Водородный показатель pH поддерживают в пределах от 6,9 до 7,2 с помощью дозированной подачи 7,5%-ного раствора углекислого натрия. Температура культивирования 35-37°C. Перфузию питательной среды начинают при концентрации клеток 600-900 тыс./мл. Скорость перфузии зависит от концентрации клеток. Время культивирования клеток 96-144 часов. После наработки клеток удаляют ростовую среду, клетки на микроносителях промывают несколько раз поддерживающей питательной средой, в суспензию вносят один из вакцинных холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа, например А/47/Иоганнесбург/94/2 (H3N2), с множественностью заражения 0,1-0,0001 ЭИД 50/кл и поддерживающую бессывороточную питательную среду, содержащую протеолитический фермент трипсин в количестве 2,0-20,0 мкг/мл, сахарозу и пептон из сои в концентрации (0,5-3) и (0,5%-3)%. Далее культивируют вирус при температуре (34±1)°C. При появлении цитопатического действия вируса на клетки (2-5 суток) осуществляют 2-3 сбора вируссодержащей жидкости со специфической активностью не менее 7,0 lg ЭИД/мл, которую освобождают фильтрованием от клеточного детрита, далее концентрируют и освобождают от балластных примесей с помощью аппарата разделительного АР-0,03-300ПС и методом стерилизующей фильтрации через фильтры с размером пор 0,22 мкм. В вируссодержащую суспензию добавляют стерильный раствор стабилизатора (сахароза, желатоза и пептон из сои в конечной концентрации (1-5), (1-5) и (1-5) мас.% соответственно).
Таким же образом нарабатывают жидкий полуфабрикат вакцинных холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа A/47/Шандон/93/1 (H1N1) и B/60/Петербург/95/20.
Пример №4. Получение готовой формы живой культуральной гриппозной вакцины
Для получения трехвалентной вакцины перед розливом жидкие полуфабрикаты, полученные из вируссодержащей жидкости вакцинных штаммов A/47/Иоганнесбург/94/2 (H3N2), A/47/Шандон/93/1 (H1N1) и B/60/Петербург/95/20 вируса гриппа, объединяют в равных пропорциях. Для получения моновакцины используют жидкий полуфабрикат одного из вышеприведенных штаммов вируса гриппа. Полученную жидкую форму вакцины разливают в ампулы по 0,5-0,6 мл в каждую и замораживают при температуре не выше минус 38°C в течение 18-28 ч. Продукт лиофильно высушивают в течение 48 ч в стерильных условиях. После окончания сушки ампулы заполняют инертным газом (аргоном) и запаивают.
Пример №5. Определение специфической активности живой культуральной гриппозной вакцины
50
Специфическую активность вируссодержащего материала определяют в моновакцинах до сведения в трехвалентную вакцину, полученных одновременно с тривакциной, путем титрования на куриных эмбрионах по методике, изложенной в Методических указаниях «Методы контроля медицинских иммунобиологических препаратов, вводимых людям». МУК 4.1/4.2.588-96. Специфическая активность вакцины после лиофилизации составляет 7,3-8,5 lg ЭИД/мл.
Пример №6. Определение термостабильности живой культуральной гриппозной вакцины
Для определения термостабильности 5 ампул с вакциной выдерживают при температуре (36±1)°C в течение 7 суток. Далее термостабильность контролируют, определяя специфическую активность при одновременном титровании 5 прогретых и 5 непрогретых образцов вакцины. Вакцина является термостабильной, если средняя геометрическая титра вируса прогретых образцов не снижается более чем на 1 lg.
50
50
50
50
При проведении контроля титр непрогретых образцов вакцины составил 7,3-8,5 lg ЭИД/ мл, прогретых образцов 6,3-7,6 lg ЭИД/мл, т.е. падение титра вируса составило 0,9-1,0 lg ЭИД/мл (таблица). В контроле (образцы вакцины, в которых при культивировании вирусного материала не использовалось дробное введение стабилизатора) падение титра вируса составило 1,3 lg ЭИД/мл.
Специфическая активность живой культуральной вакцины на основе штамма A/47/Шандон/93/1 (H1N1) вируса гриппа, приготовленной с использованием заявляемых стабилизирующих добавок
№ п/п
Стабилизатор
Специфическая активность, lg ЭИД<sub>50</sub>/МЛ
Жидкий полуфабрикат
Готовая форма
Хранение готовой формы при 37°C, в течение 7 дней
1
Пролин, глицин, лактоза, глютаминовокислый натрий, сахароза, желатин
8,5
7,6
6,6
2
Сорбит, желатоза
8,7
7,3
6,3
3
Сахароза, желатоза, пептон
9,0
8,5
7,6
Из вышеприведенных примеров 1-6 видно, что заявляемый способ обеспечивает получение более термостабильной живой культуральной гриппозной вакцины с более высоким выходом вируссодержащего материала.