Produção e controle de qualidade de vacinas

1. Produção e controle de
qualidade de vacinas
Universidade Federal da Bahia
Instituto de Ciências da Saúde
Departamento de Biointeração
Tecnologia do Desenvolvimento de Vacinas

2. PatógenoPatógeno
Cultura
Atenuação
Purificação
Ag
Inativação
Vacina
“Semente”
Cultura
Vacina
Inativação
Vacina Purificação
Vacina

3. Processamento
primário
(Up-stream)
Processamento
primário
(Up-stream)
Etapas na produção de vacinas

4. SELEÇÃO DA LINHAGEM VACINAL (I)

5. Padronização da linhagem “semente”
Uma vez que a semente candidata foi selecionada…
Antígenos devem passar por testes de identidade
Avaliação da sua aplicabilidade no produto final
Níveis satisfatórios quando cultivados em ovos
embrionados ou culturas celulares (vírus)
Estabiliade antigênica após passagens em meios de
cultura, e pelos processos de inativação e purificação

6. Crescimento de microrganismos
“Bulk production” - produção a granel ou em escala
Cultivo do microrganismo em um fermentador equipado
com controle de parâmetros como temperatura, pH,
oxigênio dissolvido, etc.
Crescimento
dos Mos ao
nível máximo

7. Cultura “Batch” ou fechada (Bac)
 MO cresce em um ambiente fechado
Todas matérias primas são adicionadas
ao fermentador ao início e então o MO
é inoculado.
O sistema é mantido fechado (uma
semana), até que tenha havido o
consumo dos nutrientes e geração dos
produtos de interesse.
O fermentador é esvaziado e o material
é posteriormente separado.

8. Cultura contínua (Bac)
Crescimento de Mos em sistema aberto
Cultura contínua mantém os Mos em
crescimento por tempo indeterminado.
Pode ser aplicado se:
 Nutrientes frescos são continuamente
fornecidos
 Células acumuladas e produtos / dejetos são
removidos na mesma taxa

9. Cultivo celular para vírus (I)
Cultivo celular é um processo complexo através do qual células crescem sob
condições controladas, geralmente fora do seu ambiente natural
Cultura primária (menos utilizada)
 Células cultivadas diretamente dos tecidos hospedeiros (humano ou
animal) e podem ser subcultivadas por apenas 1 ou 2 vezes. Ex. Cultura
primária de células renais de macacos
 Animais SPF
Cultura secundária
 São derivadas de tecidos fetais humanos e podem ser subcultivadas por até
20 - 50 vezes. Fibroblastos diplóides (MRC-5)

10. Cultivo celular para vírus (II)
Linhagens celulares contínuas
 Um tipo celular que pode ser propagado indefinidamente em cultura
 Ex. Células Vero, Hep2
Seleção da linhagem celular:
 Linhagem de acordo com o “Sistema de Lotes de sementes”
 Histórico da linhagem celular obtida (origem, numero de passagens em
cultivo, meios de propagção…)
 Linhagem capaz de multiplicar o vírus em grandes quantidades,
rapidamente, eficiente na expressão das moléculas virais, e aplicável a
outros tipos virais
 Células deve sem primeiramente checadas – aparância, taxa de
crescimento, contaminação, mycoplasmas

11. Propagação do cultivo celular (I)
Em sistemas de microcarreadores
Células dependentes de ancoragem e crescimento em superfícies
sólidas (microcarreadores, microesferas)
Células crescem recobrindo as microesferas uniformemente
Grande superfície – área/volume
Maiores densidades celulares

12. Propagação do cultivo celular (II)
Cultivo em suspensão
Células que não dependem de aderência para o crescimento
Homogenização contínua
Sistema fácil, sem limites de volume para a escala industrial

13. Ovos embrionados para vírus
Ovos de origem certificada, SPF
Pode ser aplicado para diferentes vírus
Atualmente, utilizado para vírus da Influenza
 Confecção de um orifício na casca entre 5 a 14 dias após
fertilização
Incubação a 33 ° C por 2-3 dias, testes de viabilidade dos ovos e
recuperação do fluido alantóideo

14. Regiões de aplicação viral
Herpes simplex virus
Pox virus
Rous sarcoma virus
Herpes simplex virus
Pox virus
Rous sarcoma virus
Influenza virus
Mumps virus
Influenza virus
Mumps virus
Herpes simplex virusHerpes simplex virus
Influenza virus
Mumps virus
New castle disease virus
Avian adenovirus
Influenza virus
Mumps virus
New castle disease virus
Avian adenovirus

15. Recuperação e purificação viral
Após propagação viral….
Recuperação das células infectadas
Purificação das partículas virais
Inativação (calor , formalina, Triton X-100)
Purificação de subunidades
Métodos empregados:
 Centrifugação
 Filtração
 Cromatografia

16. Para vacinas inativadas / Mos mortos
Inativação Química
Beta-propiolactona (Lo Grippo, 1960; Gard, 1960).
Formalina (Weil & Gall, 1940; Kim & Sharp, 1967).
Inativação por Solventes e detergentes (S/D)
Vírus envelopados
Detergente tipicamente utilizado: Triton-X 100.
Inativação Térmica (Calor) : 56°C por 30 minutos.
Inativação por Luz UV: Dimerização de timinas – vírus DNA

17. Processo de produção da vacina inativada
Bakker et al., 2011
Fig. 1. Schematics of the
inactivated polio vaccine
production process.
During upstream
processing cells are
expanded using two pre-
culture steps prior to cell
culture and virus culture.
The downstream
processing consists of
clarification,
concentration, size
exclusion
chromatography and ion
exchange
chromatography followed
by inactivation. To obtain
trivalent polio vaccine this
procedure is followed for
each polio virus type
separately prior to mixing
for end product
formulation.

18. Formulação da vacina
 A formulação da vacina ocorre pela adição dos adjuvantes, estabilizantes,
conservantes, caso necessários.
Componente Função Exemplo Examplos de vacinas
Adjuvantes Melhorar a
resposta imune a
uma vacina
Sais de
alumínio
Diphtheria-pertussis-tetanus
Diphtheria tetanus (DT)
DT combinada com Hepatite B
(HBV)
Haemophilus influenza B
Polio virus inativado (IPV)
Hepatite A (HAV)
Conservantes Prevenir contra
contaminações
bacterianas e
fúngicas
Timerosal Diphtheria-tetanus-pertussis acelular
(DTaP)
Hepatite B,
Haemophilus influenza type B (Hib).

19. Componente Função Exemplo
Exemplo de
vaacinas
Estabilizantes Proteção contra condições
adversas, congelamento,
descongelamento,
aquecimento, mantendo a
potência da vacina
Gelatina, Glutamato
Monossódico (MSG)
17D Febre Amarela,
Raiva,Varicela
Resíduos do
processo de
fabricação
Agentes inativadores
Antibioticos – prevenir
contra contaminação
bacteriana das culturas
Fluidos de suspensão de
microrganismos
Formaldeído
β-propiolactona
Glutaraldeido
Neomycin,
Streptomycin,
Polymyxin B
Proteínas dos ovos
Proteínas de
leveduras
Influenza virus,
Poliovirus,
Diphtheria and
Tetanus toxins.
Rabies virus
Acellular pertussis
DTaP-IPV/Hib
Influenza, MMR
Influenza and yellow
fever vaccines
Vacina Hepatitis B

20. Controle de qualidade e liberação de lotes
 Testes finais para a liberação do produto para comercialização
Teste Função do teste
Esterilidade Demonstrar que não existem microrganismos vivos no produto
Pureza /
Segurança
Demonstrar que doses elevadas não proporcionam riscos à saúde
Toxicidade
residual
Demonstrar que o produto não possui substâncias que proporcionem
riscos
Potência /
Eficácia
Demonstrar que os antígenos do produto se enquadram em padrões
internacionalmente reconhecidos (quantidade e proteção)
Reversão da
atenuação
Emvacinas vivas, demonstrar que o microrganismo não apresenta
virulência em passagens em aniamis de laboratório
Interferência
antigênica
Em produtos com 2 ou mais componentes antigênicos, demonstrar que
não há interferência de componentes individuais na resposta protetora
dos outros componentes

21. Controle de qualidade
X
Garantia da qualidade