Proizvodnja cjepiva – zašto nemamo više proizvođača?

Često ljudi postavljaju pitanje zašto postoji relativno malen broj proizvođača cjepiva. 

Ova mala priča je ilustracija glavnih koraka u proizvodnji cjepiva protiv difterije i tetanusa. Jedan od razloga malog broja proizvođača je složenost proizvodnje i kompleksna kontrola kvalitete na tom putu. To je veliki trošak, ova cjepiva nisu patentno zaštićena i njihova cijena nije velika, pa samo neki mogu održati cijenu sirovina, proizvodnje i kontrole u balansu s cijenom cjepiva.

 
Cjepivo protiv tetanusa sadrži toksoid ili anatoksin, kemijski obrađen toksin bakterije Clostridium tetani, dok cjepivo protiv difterije sadrži toksoid bakterije Corynebacterium diphteriae. Kako izgleda proizvodni proces ovih cjepiva? Toksoidi su kemijski obrađeni toksini. Oni više nisu toksični ali izazivaju specifični imunološku reakciju koja nas štiti od toksina tih vrsta. Podsjetite se što su bolesti tetanus i difterija.

Korak 1: uzgoj bakterije
 
Najprije trebamo dobro definirati soj bakterije Clostridium tetani ili Corynebacterium diphteriae koji će nam poslužiti u proizvodnji cjepiva. Logično, nećemo ga odabrati nasumično iz nekog uzorka tla ili kliničkih uzoraka. 
Proizvodni soj mora proizvoditi puno toksina i postoji niz definiranih sojeva koji su dostupni u svijetu. Taj soj mora biti dobro definiran mikrobiološkim tehnikama poput bojanja te biokemijskim i imunokemijskim tehnikama koje se koriste u laboratorijima.
U današnje doba, proizvođač može posegnuti i za modernijim DNK tehnikama analize kojima dokazuje točan identitet svojeg soja. Taj soj čuva se liofiliziran odnosno zamrznut i osušen. 
 
Na taj način bakterije mogu iznimno dugo ostati „zamrznute“ u vremenu i ožive svaki put kada ih se stavi u hranjivi medij. Svaki proizvođač cjepiva ima svoju banku odnosno zbirku sojeva. 
To su matični sojevi (Master seed) koji će u vrlo kontroliranim uvjetima poslužiti za proizvodnju „radnih“ (Working seed). Mora se dokazati apsolutna identičnost između master seed i working seed
 
Time se sprječava bilo kakva promjena koja bi mogla dovesti do promjena u svojstvima bakterije. Kada se nakon nekog dužeg vremena potroši i matični soj, proizvođač može stvoriti novi ali će ga morati jasno definirati u odnosu na prethodni i prijaviti agenciji za nadzor. 
Proizvođači težiti da im matični sojevi traju vrlo, vrlo dugo nepromijenjeni.
 
Radni soj (working seed) će se zasaditi u mediju u kojem bakterija raste. Primjerice, to može biti Müller-Miller medij za rast Clostridium tetani. Svaki sastojak medija koji se koristi mora biti analiziran kao i svaka druga sirovina prema točno određenim specifikacijama, primjerice prema Europskoj farmakopeji. 
O crticama iz ulazne kontrole kvalitete se podsjetite na sljedećem linku.
Reaktori u kojima se uzgajaju moraju zadovoljavati točno određene kriterije, primjerice poput kvalitete čelika i načina obrade površine. Uzgoj bakterije Clostridium tetani nije nimalo banalan. 
 
Ona može stvarati vrlo otporne spore koje se jako otporne i potencijalno se mogu prenijeti na ljude i okoliš. Svi ljudi zaposleni u proizvodnji moraju biti cijepljeni protiv tetanusa i difterije, to je logično. Proizvođač mora posebnim sustavima filtera onemogućiti mogućnost kontaminacije ljudi i okoliša i taj posao je vrlo opsežan. 
 
Mora se voditi računa i o dezinficijensima i oni moraju moći ubijati i spore, a nisu svi dezinficijensi to sposobni. Sav otpadni materijal mora se zagrijavati u posebnim uređajima koji nazivamo autoklav, a svaki put će se morati dokazati da taj postupak ubija i spore. 
Za svako cjepivo odnosno uzgoj bakterija morate imati zasebnu zgradu, što je uvijek i dodatni trošak.
 
Iz radnog soja (working seed) nastat će inokulum, određeni volumen kulture žive bakterije koji će poslužiti da se u velikom volumenu medija uzgoji bakterija. U svakom koraku moramo dokazati da se radi o istoj bakteriji, bez obzira na pažnju oko sterilnosti. Ne smije se desiti kontaminacija drugim bakterijama, a i sama bakterija mora imati ista svojstva kao ona u matičnom soju.
 
Korak 2: Žetva i inaktivacija
 
Nakon što naraste dovoljno bakterija, stajanjem i mehaničkim postupcima ćemo razoriti odnosno lizirati bakterije. Toksin iz bakterija je, ne zaboravimo, opasan u takvom stanju i upravo je on odgovoran za bolest koju zovemo tetanus ili difterija. 
On će se naći otopljen u mediju. Masa bakterija će se filtrirati i odvojiti, a medij s toksinom će se dalje procesirati. Sljedeći korak je iznimno bitan. 
Na engleskom/francuskom to se zove detoxification/détoxification, a mi bismo mogli bolje prevesti kao inaktivacija. U točno određenom pH (kiselosti) medij s toksinom će se pomiješati s formaldehidom u niskoj dozi (npr. 0,4%). Formaldehid će se vezati za toksin i nastat će – toksoid
Toksoid više neće biti toksičan za čovjeka, ali će moći potaknuti specifičnu imunološku reakciju. Formaldehid se kemijski veže na protein i time i prestaje biti opasan; njegov suvišak uklonit ćemo u istom koraku.
 
U ovom koraku proizvođač mora dokazati kako je sav toksin reagirao i kako ga više nema. Potom slijedi korak pročišćavanja gdje se toksoid može taložiti solima poput amonijevog sulfata. Potom se tehnikama poput dijalize uklanjaju soli i zaostali formaldehid. 
Toksoid se može čistiti i drugim tehnikama poput kromatografije. Na taj način se uklanjaju druge tvari i izolira se vrlo čisti toksoid. Njegova čistoća mora se dokazati imunološkim testom. Proizvođač mora dokazati kako je inaktivacija toksina ireverzibilna. 
To znači da se neopasni toksoid ne pretvara „natrag“ u oblik opasnog toksina. To se provodi zagrijavanjem kroz više tjedana na 37 °C.
 
Korak 3: Adsorpcija i stvaranje cjepiva
 
Nakon što je pripremljen toksoid, on se mora adsorbirati na adjuvans. Što to znači? To znači da se u vodi za injekcije uz dodatak tvari koje održavaju ispravnu kiselost (pH) miješa adjuvans poput aluminij hidroksida ili aluminij fosfata. 
Toksoid će se vezati za površinu adjuvansa. Taj proces traje dugo, i do mjesec dana. Proizvođač će dokazati uspješnu adsorpciju. Adjuvans služi, kao što smo već pisali, kako bismo pojačali imunološku reakciju. 
On omogućuje i sporije otpuštanje toksoida u tkivu što opet omogućuje bolju imunološku reakciju protiv njih. Točno određeni volumen ćemo puniti u šprice ili malene staklene posudice iz kojih ćemo ih vaditi špricom, ovisno o tipu cjepiva. 
Ovaj korak nije jednostavan. Mora se provoditi u vrlo čistim uvjetima. Napunjenim cjepivima morat ćemo dokazati sterilnost, što je uvijek bitno kod injekcija. 
Pokaže li se da cjepivo nije sterilno, cijela serija mora se ukloniti. Isto tako, provodi se optički test. Optičkim testom se pregleda svako individualno cjepivo. 
Njime se utvrđuju moguće nepravilnosti cjepiva ili vidljiva onečišćenja ili drugačiji izgled. Nekoć su optički test radili posebno educirani ljudi čiji se rad kontrolirao „podmetnutim“ cjepivima s greškom. 
Danas se to češće radi vrlo složenim kompjuterskim sustavima koji se isto redovno testiraju raznim mogućim „defektima“ koje mogu nastati u proizvodnji. 
 
U cjepivu ispitat će se sadržaj aliuminija kojeg ne smije biti više od 1,25 mg po dozi, a zaostalog formaldehida mora biti manje od 200 miligrama po litri, što je za prosječno cjepivo volumena 0,5 mL manje od 0,1 miligram po dozi. O strahu od formaldehida smo već detaljno pisali.
 
Vjerojatno ste svjesni kako je ovo sažet i informativni opis proizvodnje i kako je realna proizvodnja vrlo kompleksni proces gdje se ništa ne smije prepustiti slučaju i pazi se na svaki detalj.
 
Slika: Clostridium tetani.
5/5
Podijelite dalje

dr.sc. Stribor Marković mag.pharm.

1992. godine upisujem studije medicinske biokemije na Farmaceutsko-biokemijskom fakultetu. Nakon završene četiri godine studija odlučujem upisati i studij farmacije. Svoj tadašnji znanstveni interes imao sam prilike razviti radeći kroz dvije godine diplomski rad kod dr. Blaženke Grahovac i cijelom tadašnjem timu Hrvatskog zavoda za transfuzijsku medicinu u čijem sam laboratoriju imao prilike napraviti svoje prve korake. Diplomirao sam na temu molekularnog određivanja vrste Borrelia burgdorferi sensu lato u kliničkim uzorcima. Zahvalan sam i drugoj mentorici, profesorici Marici Medić-Šarić na gotovo majčinskoj podršci i na prvoj znanstvenoj publikaciji. 1998. godine diplomirao sam oba studija i stekao titule magistra farmacije i diplomiranog inženjera medicinske biokemije. Vrlo kratko sam 1998. godine radio kao asistent na zavodu za organsku kemiju Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta, a već iste godine zapošljavam se u istraživačkom institutu PLIVA d.d. čiji sam stipendist bio dvije godine. Počeo sam raditi kao istraživač u grupi koja se bavila istraživanjem novih protuupalnih lijekova kod dr. Mladena Merćepa. Njemu sam zahvalan, kao i svim kolegama, na svemu što sam naučio u znanosti, a toga je bilo puno. Biram li između istraživanja u industriji i akademskom okružju odabirem industrijsko okružje. Plod toga je nekoliko znanstvenih publikacija i više patenata. Postajem direktor istraživačkog programa u PLIVA d.d., a potom i voditelj stanične biologije u GlaxoSmithKline (GSK). Teško je nabrojati sve što sam prošao u znanstvenom iskustvu, od in vivo modela, molekularne i stanične biologije i niza tehnika. Smatram to privilegijom jer današnji koncept znanosti u industriji katkad više ograniči ljude nego im daje slobode. Više se ne smatram istraživačem i znanstvenikom, premda je, tko zna, jednom moguće da se vratim na taj posao. Ne volim ni da me tako zovu jer se ne volim krivo predstavljati. Kao prilog svoje povijesti prilažem listu radova. Ipak, ta povijest posla mi je dala puno vrijednog i zahvalan sam nekima omraženoj farmaceutskoj industriji na svemu što znam. 2005. godine postao sam doktor farmaceutskih znanosti s temom disertacije „Konjugati makrolida i glukokortikoida kao nova klasa protuupalnih lijekova.“ 2011. godine igrom neobičnog slučaja zaposlit ću se u Imunološkom zavodu d.d. najprije na Zavodu za transfuzijsku medicinu, a potom i kao direktor kvalitete. Bez obzira na težinu, to mi je bila velika privilegija i naučiti suptilnosti kontrole kvalitete cjepiva i proizvoda ljudske plazme obogati čovjeka za nivo striktnosti u kvaliteti koju druge grane industrije jedva dosežu. Bila mi je teška odluka otići i dan danas mi je žao te institucije i predivnih kolega koje sam tamo upoznao. Gdje su tu eterična ulja i biljke? Bezazleni tečaj aromamasaže u Aromari 2001. godine na kraju se pretvorio u hobi i interes. Zahvalan sam svojoj tadašnjoj tvrtki da je to bez problema ne samo tolerirala već su me i neki kolege ohrabrivali. Stekao sam samo jednu impresiju: svijet ljekovitih biljaka i eteričnih ulja je kaotični divlji Zapad u odnosu na striktnost svijeta farmaceutske industrije. U njemu ima potencijala koji treba razviti. Vremenom, to mi je postao moj glavni posao. Trebao sam položiti test i vlastite naivnosti i vremenom sam izgradio sve jasniji stav što je u tom svijetu prirodnih tvari i lijekova smisleno, a što je odnijela povijest. Svijet New Age-a ostavio je gorke uspomene na svijet „alternative“ i o tome trebam jednom napisati knjigu. Moj interes prema biljkama proširio se davno u svijet kozmetike, ali osobno ružno iskustvo dr. Stribor kozmetike udaljilo me još prije 3 godine od tog svijeta. Što sam znao, prenio sam na Plantageu kao mali hommage tom vremenu. Ako ikada nadrastem to gorko iskustvo ovaj interes, barem u smislu hobija, možda će se vratiti. Da bi se to desilo, ono staro prvo mora umrijeti, ali o tome više ne odlučujem ja. Moj današnji svijet je uvijek podređen osobnom učenju i iskustvu. Savjetujem pacijente i drago mi je što sam uopće prvi u struci razvio takav koncept koji je dio posla XXI. Stoljeća. Zahvaljujem se Atlantic Farmacia na uspješnoj suradnji kroz godine. Educiram puno druge i iz povijesti svojih prethodnih poslova pokušavam prenijeti svoja iskustva drugima i poraditi na općem znanju ne samo medicinskih djelatnika već cijelog društva. Aktivno pišem na Facebooku, izdao sam knjigu koja je plod tog pisanja, u grupi Samoniklog jestivog bilja, ali i u grupi Cijepljenje/vakcinacija – grupa za sve koji imaju pitanja i nedoumice, čime se zahvaljujem Imunološkom zavodu. Znam biti težak, premda sam uglavnom blagog karaktera. Tvrdoglav sam, ponekad prednost, katkad mana. Tko me povrijedio/la i financijski iskoristio/la, zauvijek ima zatvorena vrata. Nisam zlopamtilo osim u ekstremima kojih, srećom, nema puno. Na prste dvije ruke. Volim planinariti, to već mnogi znaju. Volim biljke ali i sve prirodne znanosti. Govorim francuski i engleski jezik. Više na: https://www.plantagea.hr/o-meni/