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