способ получения живой культуральной вакцины против вируса гриппа

Формула изобретения

1. Способ получения живой культуральной вакцины против вируса гриппа, включающий получение вируссодержащей субстанции путем культивирования одного из холодоадаптированных реассортантов вируса гриппа с посевной дозой, имеющей множественность заражения не менее 0,0001 ЭИД₅₀/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, концентрированно и очистку вирусной субстанции от балластных примесей, введение в очищенную субстанцию стабилизирующих добавок и сушку готовой формы вакцины, отличающийся тем, что 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 раз при достижении специфической активности вируса гриппа перед каждым сбором вируссодержащей жидкости не менее 7,0 lg ЭИД₅₀/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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве микроносителей используют микроносители Pro-F 102-L или Pplus 102-L.

Описание изобретения к патенту

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.

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 ЭИД₅₀/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.

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 ЭИД₅₀/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 ЭИД₅₀/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

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 ЭИД₅₀/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 ЭИД₅₀/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

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 ЭИД₅₀/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 ЭИД₅₀/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

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 ₅₀/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

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 ЭИД₅₀ /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.

При проведении контроля титр непрогретых образцов вакцины составил 7,3-8,5 lg ЭИД₅₀/ мл, прогретых образцов 6,3-7,6 lg ЭИД₅₀/мл, т.е. падение титра вируса составило 0,9-1,0 lg ЭИД₅₀/мл (таблица). В контроле (образцы вакцины, в которых при культивировании вирусного материала не использовалось дробное введение стабилизатора) падение титра вируса составило 1,3 lg ЭИД₅₀/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 ЭИД50/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.