Ipari-Szarvasmarhák fertőző rhinotracheitise (IBR) elleni oltóanyag feldolgozása – „Ultraszűrés” szakasz
A szarvasmarhák fertőző rhinotracheitisét (IBR) a szarvasmarha fertőző rhinotracheitis vírusa (IBRV), más néven 1-es típusú szarvasmarha herpeszvírus (BHV-1) okozza. A betegséget elsősorban légúti tünetek és abortusz jellemzi. Ezen klinikai megnyilvánulások mellett az IBR a tejelő szarvasmarhák tejhozamának csökkenéséhez és a húsmarhák súlygyarapodásához vezethet, ami jelentős gazdasági veszteségeket okoz az állattartó telepeken.
A betegség immunszuppresszív jellegű. Egyetlen fertőzésként előforduló patogenitása viszonylag alacsony; azonban, ha más vírusos vagy bakteriális betegségekkel kevert fertőzések lépnek fel, a súlyosság és az ártalom jelentősen megnő. A vakcinázás a leghatékonyabb megelőzési és védekezési módszer, két fő típusú oltóanyag áll rendelkezésre: élő attenuált vakcinák és inaktivált vakcinák. Jelenleg a szarvasmarhák fertőző rhinotracheitise ellen a gazdaságokban használt vakcinák túlnyomórészt inaktivált vakcinák.
Az élő attenuált vakcinákat erős immunogenitás, gyorsan kialakuló immunitás és hosszú védelem (általában hat hónapnál tovább) jellemzik. Általában sürgősségi immunizálásra használják betegség kitörése során. Mindazonáltal hordozzák a vírusterjedés potenciális kockázatát, kockázatot jelentenek a vemhes tehenekre, és nem használhatók látensen fertőzött, de tünetmentes szarvasmarháknál.
Az inaktivált vakcinákat nagy biztonság jellemzi, nem áll fenn a vírus elterjedésének vagy a virulenciává való visszatérésének veszélye, és teljesen biztonságosnak tekinthetők. Szarvasmarháknál minden stádiumban használhatók, beleértve a vemhes teheneket, borjakat és tenyészbikákat is. Az immunitás kialakulása azonban viszonylag lassú, a védelem időtartama pedig rövidebb, ezért általában emlékeztető oltásokra van szükség. Egyes esetekben a védőhatékonyság gyengébb lehet, mint az élő attenuált vakcináké.
Függetlenül attól, hogy élő attenuált vakcinát vagy inaktivált vakcinát használnak, a későbbi tisztítási folyamat négy fő szakaszra osztható: begyűjtés és tisztítás → koncentrálás és elsődleges tisztítás → polírozó tisztítás → inaktiválás/steril szűrés és formulázás.
A koncentrálás a vakcinák későbbi tisztítási folyamatának egyik alapvető lépése, közvetlenül a derítést követően. Elsődleges célja, hogy a begyűjtött nagy-térfogatú, alacsony-koncentrációjú vírustisztított oldatot gyorsan kis-térfogatú, nagy-koncentrációjú formává redukálja a vírus bioaktivitásának megőrzése mellett. Ez megteremti a szükséges feltételeket a további nagy-felbontású, de kis-kapacitású finomtisztítási lépésekhez, például a kromatográfiához.
Ezt a lépést jellemzően érintőleges áramlású ultraszűréssel (TFF) hajtják végre. Az elv a következő: a vírustápoldat egy meghatározott pórusméretű ultraszűrő membrán felületével párhuzamosan folyik. Nyomás alatt a kis molekulák, mint a víz, a sók és bizonyos szennyeződések merőlegesen áthaladnak a membránon, és eltávolítják őket, míg az érintetlen vírusrészecskék, amelyek jóval nagyobbak a membrán pórusainál, megmaradnak, folyamatosan visszakerülnek és koncentrálódnak. A hagyományos nagysebességű centrifugálással összehasonlítva ez a módszer kíméletesebb az olyan törékeny vírusok esetében, mint az IBRV, amelyek lipidburokkal rendelkeznek. Hatékonyan csökkenti a vírus szerkezeti károsodását és a nagy nyíróerők által okozott aktivitásvesztést, és alkalmasabb a lineáris méretezésre-az ipari termeléshez.
A sikeres koncentrálási művelet sokkal több, mint egyszerűen a térfogat csökkentése. A folyamatoptimalizálás kulcsfontosságú pontjai a következők: a transzmembrán nyomás és a betáplálási sebesség pontos szabályozása a szűrési hatékonyság kiegyensúlyozása érdekében, miközben minimalizálja a koncentráció polarizációját és a membrán eltömődését; megfelelő membránanyag és pórusméret kiválasztása a magas vírusvisszatartás és a permeátum fluxus biztosítása érdekében; és megtalálni az optimális egyensúlyt a vírus helyreállítása, a koncentrációs tényező és a feldolgozási idő között. A koncentrált vírusszuszpenzió nemcsak lényegesen magasabb titert ér el, hanem előzetes tisztítást is elér a vízben-oldható szennyeződések nagy részének eltávolításával. Ez biztosítja a szükséges térfogat- és koncentrációalapot a következő kritikus finomítási lépésekhez, mint például a kromatográfia és a nukleázkezelés, így a koncentrálás a teljes downstream folyamat központi hatékonysági központja.
A másodlagos diaszűrés a vakcina utáni tisztításának kritikus lépése, amelyet finom tisztítás után és a formulázás előtt helyeznek el. Jellemzően kromatográfiás és nukleázos kezelést követően hajtják végre. Alapvető célja nem a kezdeti koncentráció, hanem a rendszercsere és a végső készítmény körülményeinek pontos beállítása. A folyamat tangenciális áramlású ultraszűrő (TFF) rendszerben történik, ahol folyamatosan friss, tiszta készítménypuffert adnak a keringő koncentrált vírusoldathoz, miközben eltávolítják az eredeti oldószert és a kis molekulájú szennyeződéseket. Ez a művelet hatékonyan és kíméletesen távolítja el a tisztítási folyamatból visszamaradt sókat, szerves oldószereket, nukleáz bomlástermékeket és nyomnyi oldható szennyeződéseket.
A kulcs az állandó térfogat fenntartása vagy kisebb koncentráció-módosítások alkalmazása annak biztosítására, hogy a víruskoncentráció megfeleljen a készítmény előírásainak. A törékeny, burokkal rendelkező vírusok, például a szarvasmarhák fertőző rhinotracheitis vírusa (IBRV) esetében a másodlagos diafiltráció kíméletes hidrodinamikus környezete kulcsfontosságú a részecskék integritásának és immunogenitásának megőrzéséhez. Végső soron ez a lépés szilárd alapot biztosít a későbbi inaktiváláshoz (ha szükséges), az adjuváns vagy stabilizátor hozzáadásához és a végső feltöltéshez, biztosítva, hogy a végtermék meghatározott komponensekkel, egyenletes körülmények között és jó kompatibilitás mellett kerüljön a készítménybe. Ezért ez az egyik alapvető lépés a vakcina biztonságának, stabilitásának és a gyártási tételek közötti konzisztenciának-to{4}}biztosításához.
Az IBRV egy burkos, kettős{0}}szálú lineáris DNS-vírus, körülbelül gömb alakú burokkal. Az érett IBRV részecskék átmérője körülbelül 160-230 nm. Ennek megfelelően a 100, 300 vagy 500 kDa-os ultraszűrő membránok megtarthatják az IBRV-t, miközben eltávolítanak néhány szennyező fehérjét. A Jiuling Technology membránkazetták ultraszűrési visszanyerési aránya a betáplált anyag típusától függően változik, de általában eléri a 90-95%-ot.