組み換えタンパク質ワクチンプロセス
組み換えタンパク質ワクチンは、1980年代半ばにB型肝炎ワクチンが登場して以降、業界において確立された実績を築いてきました。現在では、世界各地で定期接種として広く用いられています。これらのワクチンは、従来の製造手法からの最初の転換点となり、ワクチンの開発および製造における多くの障壁を克服してきました。不活化病原体から抗原を精製する方法とは異なり、抗原を組み換えにより製造することで高い発現レベルが可能となり、ワクチンの安全性向上にも寄与します。
組み換えタンパク質ワクチンとは
組み換えタンパク質ワクチンは、組み換えサブユニットワクチンとも呼ばれ、異種発現系で生産可能な既知のタンパク質抗原を用いて製剤化されます。産生対象となる抗原に応じて、細菌、酵母、昆虫細胞、哺乳類細胞株、植物など、多様な発現系を評価することが可能です。
現在の業界における課題は、これら多様な発現系をスケールアップするとともに、疾患特異的抗原に合わせたダウンストリームプロセスの開発を進めることです。
パンデミック対応を含む業界への貢献
組み換えタンパク質ワクチンは、数年前からワクチン業界に革新をもたらし、これまで対応できなかったニーズに応えるワクチン開発を可能にしてきました。現在、組み換えタンパク質はワクチンパイプラインの重要な構成要素を占めており、RSVやHIVといった疾患に加え、新世代のインフルエンザワクチン候補も開発されています。
COVID‑19パンデミックの文脈においては、ワクチン候補の30%以上が組み換えタンパク質ワクチンプロセスを基盤としており、その多くはウイルスのスパイクタンパク質を標的としています。この確立された戦略をパンデミック状況で活用する利点は、既存の製造施設で製造可能な、高い生産性を備えたプロセスにより、安全なワクチンを生産できる点にあります。
ウイルス様粒子（VLP）の成功
ウイルス様粒子（VLP）は、天然ウイルス本来の組織構造や立体構造を模倣した複数タンパク質からなる構造体ですが、ウイルスゲノムを含まない点が特徴です。そのため、タンパク質単独と比較して、より低用量で優れた免疫応答が得られる可能性があります。
VLPは、ウイルスの構造タンパク質を個別に発現させることで製造され、その後、ウイルス様構造へと自己組織化されます。エンベロープVLPは細胞の出芽により構築される一方、非エンベロープVLPはダウンストリームプロセスの過程で構築されます。VLPの複雑性に応じて、細菌、酵母、昆虫細胞、植物、哺乳類細胞株など、多様な発現系を使用することが可能です。VLPワクチンの成功例としては、酵母で製造されるヒトパピローマウイルスワクチンが挙げられます。
組み換えタンパク質ワクチンは多様性が非常に高く、開発の全工程を一律に支援できる汎用プラットフォームの構築は困難です。そのため、高い生産性と安全性を備えた組み換えタンパク質ワクチンの開発を可能にするには、革新的なソリューションを有する戦略的パートナーとの連携が不可欠です。
組み換えタンパク質ワクチン
細胞株開発
アップストリームプロセス（USP）
ダウンストリームプロセス（DSP）
その他の技術
実験計画法（DOE）や多変量解析（MVDA）といった進化したケモメトリクス手法は、データを幅広く可視化することで、最終的にはコスト削減に加え、プロセスの信頼性と堅牢性の向上をもたらします。
| ニーズ | ソリューション |
|---|---|
品質設計（QbD）は、重要なプロセスパラメータを理解するために、多数の実験の実施に依存している実験計画法に依存しています。実験の設計と計画を支援するツールは、この負担を軽減します。 プロセス分析技術は大量のデータを発生させますが、その分析は困難です。そのため、相関関係の特定、トラブルシューティングの実施、プロセス理解の獲得を目的とした、履歴データを評価するツールに対する需要が高まっています。 ほとんどのワクチンの開発者や製造業者は統計専門家ではなく、ユーザーフレンドリーなインターフェイスとソフトウェアに依存しています。 | Umetrics® Suiteには、プロセス開発者および製造業者向けに設計された、使いやすく直感的な3つのソフトウェアソリューションが含まれています。独自のデータ可視化、広範なウィザード機能、カスタマイズ可能なプロットにより、データ分析をサポートし、ユーザビリティーと汎用性を最大限に高めます。
これらのソフトウェアソリューションは、ほとんどのザルトリウスのシステムに完全に統合されており、スタンドアロンプログラムとしてご利用いただけます。 |
統合型シングルユースセンサーを備えたシングルユース技術の進展により、リアルタイムでのデータ収集と解析が可能になっただけでなく、プロセスの効率化、コンタミネーションリスクの低減、担当者の安全性の向上、さらには全体的な力価の改善がもたらされています。
| ニーズ | ソリューション |
|---|---|
ワクチン製造メーカーは、非常に複雑で厳格な規制下にある自社プロセスを、より深く理解し、制御したいと考えています。その実現には、プロセスモニタリング、設定値制御（フィード制御およびブリード制御）、イベント発生時点の予測（ハーベストおよび感染）、そしてプロセス逸脱の迅速な特定を可能にする、重要プロセスパラメータのリアルタイム測定が必要です。 品質設計の原則を効果的に適用し、製品の品質および量の安定性を確保するためには、さまざまなPATセンサーが求められます。これにより、プロセス逸脱を迅速に特定・是正し、バッチ損失のリスクを低減できます。 PATをシングルユースシステムに統合できることは、サンプリング時における漏出やコンタミネーションのリスク低減につながります。 | BioPAT®ツールボックスは、完全に適格化されたシングルユースセンサーから構成され、ザルトリウスのポートフォリオ全体に統合されています。これにより、ザルトリウスはPAT分野における市場リーダーの地位を確立しています。
|