RU2614127C2 - Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1) - Google Patents

Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1) Download PDF

Info

Publication number
RU2614127C2
RU2614127C2 RU2015121131A RU2015121131A RU2614127C2 RU 2614127 C2 RU2614127 C2 RU 2614127C2 RU 2015121131 A RU2015121131 A RU 2015121131A RU 2015121131 A RU2015121131 A RU 2015121131A RU 2614127 C2 RU2614127 C2 RU 2614127C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rpan
culture
production
suspension
cell
Prior art date
Application number
RU2015121131A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015121131A (en
Inventor
Ирина Леонидовна Тутыхина
Рустам Равшанович Атауллаханов
Светлана Викторовна Алексеева
Татьяна Викторовна Каштиго
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма"
Priority to RU2015121131A priority Critical patent/RU2614127C2/en
Publication of RU2015121131A publication Critical patent/RU2015121131A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614127C2 publication Critical patent/RU2614127C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/02Separating microorganisms from their culture media

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method for production of recombinant pseudoadenovirus particles (RPAN) concentrate, expressing the hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(H1N1) is proposed. The method comprises: obtaining of a production cell culture; preparation of disaggregated starting RPAN culture samples; single-round infection of the production suspension cell culture, thereby obtaining a RPAN-containing crude suspension, with subsequent cell mass precipitation by centrifugation and spent culture medium diverting; precipitated cell mass resuspension in lysis buffer, then one-time freezing followed by suspension thawing the slurry and RPAN separation from the disrupted cells successively by centrifugation, ultrafiltration, anion exchange chromatography, size exclusion chromatography, sterile filtration to yield a sterile pharmaceutical grade RPAN concentrate with high level ofchromatographic purity.
EFFECT: method allows to obtain an increased yield of RPAN and a possibility to obtain a concentrate with high titers and chromatographic purity, that meets the quality of a pharmaceutical product suitable for industrial production of influenza vaccines.
1 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к производству иммунобиологических препаратов. Предложенный способ получения рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) или A/California/07/2009(H1N1)-подобного позволяет использовать компонент в качестве действующего вещества высокоиммуногенных противогриппозных вакцин.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to the production of immunobiological preparations. The proposed method for producing recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the A / California / 07/2009 (H1N1) or A / California / 07/2009 (H1N1) -like influenza hemagglutinin gene allows the component to be used as an active ingredient in highly immunogenic influenza vaccines.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В мире каждый год регистрируются сезонные подъемы заболеваемости гриппом (эпидемии), вызванные вирусами типа А и В, приводящие к увеличению смертности и значительному экономическому ущербу. Как правило, заболевания вызывают вирусы гриппа типа А и В. В этой связи оправдано, руководствуясь рекомендациями ВОЗ, использовать поливалентные вакцины против гриппа, способные предотвратить заболевание различными сезонными подтипами вируса гриппа. Следовательно, большой интерес представляет масштабное получение высокоиммуногенных антигенов эпидемиологически актуальных штаммов для включения в состав таких противогриппозных вакцин.Every year in the world, seasonal increases in the incidence of influenza (epidemics) caused by type A and B viruses are recorded, leading to increased mortality and significant economic damage. As a rule, diseases are caused by influenza viruses of type A and B. In this regard, it is justified, guided by WHO recommendations, to use multivalent influenza vaccines that can prevent the disease by various seasonal subtypes of influenza virus. Therefore, of great interest is the large-scale production of highly immunogenic antigens of epidemiologically relevant strains for inclusion in such anti-influenza vaccines.

Среди многих подтипов вирусов типа А в последние годы среди людей значительную долю в структуре сезонной заболеваемости занимают подтипы вируса гриппа A(H1N1). В 2009 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о возникновении пандемии гриппа у людей. Причиной явился новый вирус A/California/07/2009(H1N1), вызываемый им грипп условно был назван «свиным (калифорнийским) гриппом». В результате мутаций вирус гриппа свиней приобрел способность передаваться от человека к человеку, чем стал очень опасен и несмотря на отмену статуса «пандемия» в 2010 году, новый вирус был включен в состав сезонных вакцин как имеющий эпидемическое значение.Among many subtypes of type A viruses, in recent years among people a significant share in the structure of seasonal incidence is occupied by subtypes of influenza A (H1N1) virus. In 2009, the World Health Organization (WHO) announced the onset of a human pandemic. The reason was the new virus A / California / 07/2009 (H1N1), the flu it caused was conditionally called "swine (California) flu." As a result of mutations, the swine flu virus acquired the ability to be transmitted from person to person, which became very dangerous and despite the abolition of the pandemic status in 2010, the new virus was included in seasonal vaccines as having epidemic significance.

Разработки новых вакцин все чаще основаны на применении в качестве действующего компонента не классического антигена, а вектора на основе рекомбинантных вирусов, который способен экспрессировать ген целевого антигена. В частности, к таким препаратам относят противогриппозные вакцины содержащие в качестве вектора аденовирусы.The development of new vaccines is increasingly based on the use of not a classical antigen, but a vector based on recombinant viruses, which is able to express the target antigen gene as an active component. In particular, such drugs include influenza vaccines containing adenoviruses as a vector.

Рекомбинанатные псевдоаденовирусные наночастицы (РПАН) известны и являются генетической конструкцией, созданной на основе аденовируса человека пятого серотипа. Экспрессия генов гемагглютининов РПАНами происходит в организме после введения вакцины.Recombinant pseudo-adenovirus nanoparticles (RPANs) are known and are a genetic construct based on human fifth adenovirus. The expression of hemagglutinin genes with RPANs occurs in the body after the introduction of the vaccine.

Однако специалисты, занимающиеся производством вакцин, содержащих в качестве антигена гемагглютинин вируса гриппа давно столкнулись с проблемой агрегации выращиваемых культур. В случае с рекомбинантными псевдоаденовирусными наночастицами такая проблема также присутствует, после заражения суспензионной культуры клеток РПАНами в процессе выращивания происходит продукция гемагглютининов с их локализацией на мембране клеток и дальнейшей агрегацией. Данный процесс негативно отражается на выходе урожая РПАН из биореактора и значительно увеличивает потери РПАН при дальнейшей очистке препарата. Причиной этого является природное предназначение гемагглютинина вируса гриппа связываться с вирусспецифическим рецептором клетки-хозяина и адсорбировать свои вирионы на поверхности клеток при осуществлении начальной стадии инфицирования. В состав такого рецептора входит сиаловая кислота, которая имеет важное значение для осуществления такого связывания. Из-за сравнительно низкой специфичности такого взаимодействия вирусы гриппа способны связываться с клетками самых разнообразных типов (Xiong X. Receptor binding properties of the influenza virus hemagglutinin as a determinant of host range - Рецептор-связывающие свойства гемагглютинина вируса гриппа, как детерминанта круга хозяев // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 2014 - 385:63-91).However, specialists in the production of vaccines containing the influenza virus hemagglutinin as an antigen have long faced the problem of aggregation of cultivated crops. In the case of recombinant pseudo-adenovirus nanoparticles, this problem is also present; after infection of the cell suspension culture with RPANs during production, hemagglutinins are produced with their localization on the cell membrane and further aggregation. This process negatively affects the yield of RPAN from the bioreactor and significantly increases the loss of RPAN during further purification of the drug. The reason for this is the natural purpose of the influenza virus hemagglutinin to bind to the virus-specific receptor of the host cell and adsorb its virions on the cell surface during the initial stage of infection. The composition of such a receptor includes sialic acid, which is important for the implementation of such binding. Due to the relatively low specificity of this interaction, influenza viruses can bind to cells of various types (Xiong X. Receptor binding properties of the influenza virus hemagglutinin as a determinant of host range - Receptor-binding properties of influenza hemagglutinin as a determinant of the host circle // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2014 - 385: 63-91).

В случае вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) процесс его выращивания в культуре клеток осложнен еще больше. Нами были отмечены значительные трудности при выращивании в суспензионной культуре клеток общеизвестными методами именного этого штамма по сравнению с другими штаммами вируса гриппа А. Известно, что в процессе получения на эукариотических клетках, РПАН, экспрессирующие гемагглютинины штамма A/California/07/2009(H1N1) сильнее образуют агрегаты, дают очень слабое накопление и становятся менее стабильными по сравнению с РПАН, несущими гемагглютинины других сезонных штаммов. Возможно, это связано с мутационными изменениями в гене гемагглютинина «калифоринийского» штамма, находящимися в сайте связывания рецептора, что повышает их способность к связыванию с рецептором клеток и усиливает агрегацию (Wang W. A mutation in the receptor binding site enhances infectivity of 2009 H1N1 influenza hemagglutinin pseudotypes without changing antigenicity - Мутация в сайте связывания рецептора усиливает инфекционность гемагглютинина 2009 гриппа H1N1 - псевдотипа без изменения антигенности // Virology - 407 (2010) - 374-380).In the case of influenza virus A / California / 07/2009 (H1N1), the process of growing it in a cell culture is even more complicated. We noted significant difficulties in the cultivation of cells in suspension culture by well-known methods of this strain in comparison with other strains of influenza A. It is known that in the process of obtaining on eukaryotic cells, RPANs expressing the hemagglutinins of strain A / California / 07/2009 (H1N1) form aggregates more strongly, give very weak accumulation and become less stable compared to RPANs carrying hemagglutinins of other seasonal strains. Perhaps this is due to mutational changes in the hemagglutinin gene of the “Californian” strain located at the receptor binding site, which increases their ability to bind to the cell receptor and enhances aggregation (Wang W. A mutation in the receptor binding site enhances infectivity of 2009 H1N1 influenza hemagglutinin pseudotypes without changing antigenicity - A mutation at the receptor binding site increases the infectivity of 2009 H1N1 influenza hemagglutinin - a pseudotype without changing antigenicity // Virology - 407 (2010) - 374-380).

Такие особенности в свойствах гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) не позволяют выращивать РПАН, экспрессирующие ген этого гемагглютинина, по стандартной процедуре в больших титрах из-за сопутствующей сильной агрегации культуры клеток, что также увеличивает потери РПАН при очистке. Это делает невозможным масштабное промышленное производство противогриппозной вакцины и снижает его эффективность.Such features in the properties of hemagglutinin of the influenza A / California / 07/2009 (H1N1) virus do not allow the growth of RPANs expressing the gene of this hemagglutinin according to the standard procedure in large titers due to the concomitant strong aggregation of cell culture, which also increases the loss of RPAN during purification. This makes large-scale industrial production of influenza vaccine impossible and reduces its effectiveness.

Как правило, снижение агрегации гемагглютининов и клеток в известных аналогичных способах решается за счет оптимизации схем очистки (Патент РФ №2535153). Этот способ получения высокоочищенных вирионных концентратов призван снизить, как следствие, влияние агрегации частиц на качество очистки и уменьшить потери антигена, но не способен предотвратить образование агрегатов на стадии выращивания. В результате процесс очистки получается многостадийным, затратным в материалах и по времени, но все равно не позволяет максимально снизить потери и улучшить чистоту препарата. Таким образом, снизить влияние агрегации клеточных культур гемагглютининами на процесс производства противогриппозных вакцин до сих пор так и не удалось, что говорит о наличии научно-технической проблемы.Typically, the reduction of aggregation of hemagglutinins and cells in known similar methods is solved by optimizing the purification schemes (RF Patent No. 2535153). This method of obtaining highly purified virion concentrates is designed to reduce, as a result, the effect of particle aggregation on the quality of cleaning and to reduce the loss of antigen, but is not able to prevent the formation of aggregates at the growing stage. As a result, the cleaning process is multi-stage, costly in materials and time, but it still does not allow to minimize losses and improve the purity of the drug. Thus, it has still not been possible to reduce the effect of aggregation of cell cultures by hemagglutinins on the production process of influenza vaccines, which indicates the presence of a scientific and technical problem.

Наиболее близким решением, известным из уровня техники и принятым за прототип, является способ выращивания рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц (РПАН), на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, штамма A/California/07/2009(H1N1), экспрессирующих гены гемагглютининов вирусов гриппа A/H1N1, предложенных в качестве компонента противогрипозных вакцин (Патент РФ №2507257).The closest solution known from the prior art and adopted as a prototype is a method for growing recombinant pseudo adenovirus particles (RPAN), based on the genome of the human adenovirus 5 serotype, strain A / California / 07/2009 (H1N1), expressing the genes for the hemagglutinins of influenza A / H1N1, proposed as a component of influenza vaccines (RF Patent No. 2507257).

В данном изобретении рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы собираются в клетках линии HEK293 (human embryonic kidney - почек эмбриона человека) (например, №300192, CLS, Germany). Геном данного типа клеток содержит область Е1, что позволяет рекомбинантным псевдоаденовирусным частицам с удаленной аналогичной областью собираться и размножаться в клетках этой линии. Сборка рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц сопровождается лизисом клеток, от момента трансдукции до момента лизиса клеток и получения новой генерации рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц со вставкой гена гемагглютинина вируса гриппа проходит 48 часов.In the present invention, recombinant pseudo-adenovirus particles are assembled in cells of the HEK293 line (human embryonic kidney - human embryonic kidney) (for example, No. 300192, CLS, Germany). The genome of this type of cell contains the E1 region, which allows recombinant pseudo-adenovirus particles with a similar region removed to collect and multiply in the cells of this line. The assembly of recombinant pseudo-adenovirus particles is accompanied by cell lysis, from the time of transduction to the time of cell lysis and the receipt of a new generation of recombinant pseudo-adenovirus particles with the insertion of the influenza virus hemagglutinin gene, 48 hours pass.

Для роста клеток линии HEK293 в адгезионной культуре необходимо использовать среду DMEM (например, Invitrogen, №52100-047, США), содержащую 25 мМ глюкозы, 4 мМ Д-глютамина и 10% эмбриональной бычьей сыворотки, специальный инкубатор с поддержанием температуры +37°C и 5% CO2.For the growth of HEK293 cells in an adhesion culture, it is necessary to use DMEM medium (for example, Invitrogen, No. 52100-047, USA) containing 25 mM glucose, 4 mM D-glutamine and 10% fetal bovine serum, a special incubator with a temperature of + 37 ° C and 5% CO 2 .

Все применяемые в патенте культуральные методы выращивания были общеизвестными.All cultural cultivation methods used in the patent were well known.

Поэтому у прототипа имеются существенные недостатки: представленная технология является лабораторной и не позволяет получать промышленные количества препарата с фармацевтическим качеством. Указанная активность рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц от 5×107 до 5×108 БОЕ/мл относится к совершенно неочищенному препарату и указана в качестве характеристики биологической активности штамма, так как описание стадии очистки отсутствует. Из знаний специалиста становиться очевидным, что потери РПАН после стадии очистки такого препарата будут значительными, зачастую доходя до 70-80%. Большую проблему представляет также процесс агрегации при выращивании культур, что приводит к слабому накоплению и, соответственно, к невозможности промышленного использования данного способа.Therefore, the prototype has significant disadvantages: the presented technology is laboratory and does not allow to obtain industrial quantities of the drug with pharmaceutical quality. The indicated activity of recombinant pseudo-adenovirus particles from 5 × 10 7 to 5 × 10 8 PFU / ml refers to a completely crude preparation and is indicated as a characteristic of the biological activity of the strain, since there is no description of the purification step. From the knowledge of a specialist it becomes obvious that the losses of RPAN after the stage of purification of such a drug will be significant, often reaching 70-80%. A big problem is also the process of aggregation when growing crops, which leads to poor accumulation and, consequently, to the impossibility of industrial use of this method.

Следовательно, существует нерешенная научно-техническая проблема по процессу получения концентратов РПАН с геном гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) или A/California/07/2009(H1N1)-подобного в количествах, достаточных для быстрого промышленного производства вакцин, что особенно важно при возникновении пандемических ситуаций.Consequently, there is an unresolved scientific and technical problem in the process of obtaining RPAN concentrates with the hemagglutinin gene of influenza virus A / California / 07/2009 (H1N1) or A / California / 07/2009 (H1N1) -like in quantities sufficient for rapid industrial production of vaccines , which is especially important when pandemic situations occur.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническая задача заявляемого изобретения направлена на разработку способа получения концентрата рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) или A/California/07/2009(H1N1)-подобного, позволяющего получать концентрированный продукт с биологической активностью РПАН от ×108 БОЕ/мл, фармацевтического качества, с достаточной хроматографической чистотой и пригодного для промышленного производства противогриппозных вакцин с высоким выходом.The technical task of the invention is directed to the development of a method for producing a concentrate of recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the influenza virus hemagglutinin gene A / California / 07/2009 (H1N1) or A / California / 07/2009 (H1N1) -like, allowing to obtain a concentrated product with biological activity RPAN from × 10 8 PFU / ml, pharmaceutical quality, with sufficient chromatographic purity and suitable for industrial production of influenza vaccines in high yield.

Техническая задача решается за счет того, что в способе получения концентрата рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) или A/California/07/2009(H1N1)-подобного, технологические стадии включают следующие последовательности:The technical problem is solved due to the fact that in the method for producing a concentrate of recombinant pseudo adenoviral particles expressing the A / California / 07/2009 (H1N1) or A / California / 07/2009 (H1N1) -like influenza hemagglutinin gene, the technological steps include the following sequences :

- получение из мастер-банка производственной культуры клеток - рабочего банка производственной суспензионной культуры клеток с концентрацией 2,0×106 кл/мл с увеличением выхода клеток не менее чем в 700 раз, и получение с увеличением активных единиц РПАН не менее чем в 33 раза из мастер-банка РПАН - рабочего банка РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл;- receiving from the master bank of a production cell culture - a working bank of a production suspension cell culture with a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml with an increase in cell yield of not less than 700 times, and receiving with an increase in active RPAN units of not less than 33 times from the RPAN master bank - the RPAN master bank with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml;

- подготовка образцов дезагрегированной стартовой культуры РПАН с активностью не менее 2×108 БОЕ/мл из рабочего банка РПАН, полученного на предыдущей стадии, путем очистки от гемагглютининов, экспрессированных РПАН в процессе выращивания рабочего банка РПАН;- preparation of samples of the disaggregated starting RPAN culture with activity of at least 2 × 10 8 PFU / ml from the RPAN working bank obtained in the previous stage by purification from hemagglutinins expressed by RPAN during the growing of the RPAN working bank;

- проведение однораундовой инфекции производственной суспензионной культуры клеток с концентрацией клеток 1,0×106 кл/мл в биореакторе с питательной средой посредством внесения дезагрегированной стартовой производственной культуры РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл, с получением в результате РПАН-содержащей суспензии неочищенной с титром не менее 108 БОЕ/мл путем культивирования продолжительностью 24 часа с увеличением выхода активных единиц РПАН в процессе выращивания не менее чем в 10 раз, с дальнейшим осаждением клеточной массы центрифугированием и отведением отработанной питательной среды;- conducting a one-round infection of a production suspension cell culture with a cell concentration of 1.0 × 10 6 cells / ml in a bioreactor with a nutrient medium by introducing a disaggregated starting production culture of RPAN with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml, resulting in RPAN- containing suspension untreated with a titer of at least 10 8 PFU / ml by cultivation for 24 hours with an increase in the yield of active RPAN units during the growth process by at least 10 times, with further sedimentation of the cell mass by centrifuge gyration and disposal of the spent nutrient medium;

- ресуспендирование осажденной на предыдущей стадии клеточной массы в лизисном буфере, содержащем неионный детергент Triton Х-100 в концентрации 1% в течение 3 часов, затем однократное замораживание в течение 2 часов в криохранилище с последующим размораживанием суспензии на водяной бане при температуре 23-25°C, затем обрабатывание бензоназой, и проведение отделения РПАН от разрушенных клеток последовательно путем центрифугирования, ультрафильтрации, анион-обменной хроматографии, эксклюзионной хроматографии, стерилизующей фильтрации с получением стерильного концентрата РПАН фармацевтического качества с высоким уровнем хроматографической чистоты и с титром не менее 5×108 БОЕ/мл.- resuspension of the cell mass precipitated at the previous stage in a lysis buffer containing a non-ionic detergent Triton X-100 at a concentration of 1% for 3 hours, then a single freeze for 2 hours in a cryostorage followed by thawing of the suspension in a water bath at a temperature of 23-25 ° C, then treatment with benzonase, and separation of RPAN from the destroyed cells sequentially by centrifugation, ultrafiltration, anion exchange chromatography, size exclusion chromatography, sterilizing filtration to obtain sterile pharmaceutical grade concentrate Niemi RPAN with high chromatographic purity and with a titre of not less than 5 × 10 August pfu / ml.

Фиг. 1FIG. one

Результат анализа концентрата РПАН после эксклюзионной хроматографии.The result of the analysis of RPAN concentrate after size exclusion chromatography.

Пик 1 - РПАН.Peak 1 - RPAN.

Результат анализа показал, что чистота полученных псевдоаденовирусных частиц 97%.The analysis result showed that the purity of the obtained pseudo-adenovirus particles is 97%.

Реализация изобретения The implementation of the invention

Реализация изобретения подтверждается примерами. Примеры реализации изобретения осуществлены на вирусе гриппа A/California/07/2009(H1N1), но не ограничены им, а могут быть воспроизведены на любом A/California/07/2009(H1N1)-подобном штамме вируса гриппа, так как специалисты под данным названием подразумевают идентичность постоянно выделяемых штаммов в различных местах мира по отношению к эталонному вирусу A/California/07/2009 (H1N1).The implementation of the invention is confirmed by examples. Examples of the invention implemented on the influenza virus A / California / 07/2009 (H1N1), but not limited to, but can be reproduced on any A / California / 07/2009 (H1N1) -like strain of influenza virus, as specialists under this the name implies the identity of constantly isolated strains in different places of the world with respect to the reference virus A / California / 07/2009 (H1N1).

Пример 1Example 1

Подготовительные работыPreparatory work

Получение из мастер-банка производственной культуры клеток - рабочего банка производственной суспензионной культуры клеток с концентрацией 2,0×106 кл/мл с увеличением выхода клеток не менее чем в 700 раз и получение с увеличением активных единиц РПАН не менее чем в 33 раза из мастер-банка РПАН - рабочего банка РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл;Obtaining from the master bank of a production cell culture - a working bank of a production suspension cell culture with a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml with an increase in cell yield of not less than 700 times and obtaining with an increase in active RPAN units of not less than 33 times from RPAN master bank - an RPAN master bank with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml;

Основной принцип получения РПАН состоит в их выращивании на специализированной культуре эукариотических клеток, в которой возможно размножение РПАН. Мастер-банк клеток и мастер-банк РПАН были получены ранее, постоянно хранятся в криохранилище и используются в качестве стартовых культур для осуществления полного цикла производства серии вакцины.The basic principle of obtaining RPANs is their cultivation in a specialized culture of eukaryotic cells, in which the propagation of RPANs is possible. The master cell bank and the RPAN master bank were obtained earlier, permanently stored in the cryo-vault and used as starting cultures for the full production cycle of the vaccine series.

Мастер-банк производственной культуры клеток. Расплодка культуры, называемая «мастер-банк клеток» хранится в криохранилище с концентрацией 2×106 кл/мл. В качестве производственной использовали общеизвестную специализированную суспензионную культуру клеток HEK-293 (human embryonic kidney, линия эмбриональных клеток почки человека). Мастер-банк РПАН. Расплодка культуры РПАН хранится в виде «мастер-банка» с титром не менее 108 БОЕ/мл в криохранилище (при температуре жидкого азота). РПАН в данном изобретении могут быть любые аденовирусные векторы на основе аденовируса 5 типа человека, экспрессирующие гены гемагглютининов вируса гриппа H1N1 типа А. РПАН должны быть репликативно-дефектными, чем достигается безопасность препарата. Данные конструкции могут быть получены общеизвестными генноинженерными манипуляциями, известными из современного уровня техники (например, как показано в патенте РФ №2507257).Master Bank of cell production culture. A culture seed called a “master cell bank” is stored in a cryogenic storage with a concentration of 2 × 10 6 cells / ml. The well-known specialized suspension cell culture HEK-293 (human embryonic kidney, human kidney embryonic cell line) was used as the production one. Master Bank RPAN. The RPAN culture seed is stored as a “master bank” with a titer of at least 10 8 PFU / ml in a cryogenic storage (at liquid nitrogen temperature). The RPAN in this invention can be any human type 5 adenovirus-based adenovirus vectors expressing the H1N1 type A influenza virus hemagglutinin genes. The RPAN must be replicatively defective, thereby achieving drug safety. These designs can be obtained by well-known genetic engineering manipulations known from the state of the art (for example, as shown in RF patent No. 2507257).

Здесь и по тексту, активность (титр) РПАН измеряется в БОЕ (бляшко-образующие единицы). Количество БОЕ определяется широкоизвестным методом - по цитопатическому действию образца на слой клеток HEK293. Этот показатель характеризует количество активных вирусных частиц, сохранивших не только физическую целостность, но и физиологическую активность, т.е. способность проникать внутрь клеток и активизировать экспрессию своего генетического материала.Here and in the text, the activity (titer) of RPAN is measured in PFU (plaque-forming units). The number of PFU is determined by the well-known method - by the cytopathic effect of the sample on the layer of HEK293 cells. This indicator characterizes the number of active viral particles that retained not only physical integrity, but also physiological activity, i.e. the ability to penetrate the cells and activate the expression of their genetic material.

1) Приготовление питательной среды1) Preparation of culture medium

Процесс начинали с приготовления питательной среды, пригодной для выращивания культуры клеток HEK-293.The process began with the preparation of a growth medium suitable for growing a HEK-293 cell culture.

Взяли пригодную для выращивания культуры клеток HEK-293 сухую питательную среду (например, CD293AGT) в количестве 118 г и растворяли ее в очищенной воде (Milli-Q) объемом 5 л с перемешиванием на магнитной мешалке. После растворения добавляли 1,65 л очищенной воды. Далее проводили стерилизацию жидкой питательной среды на системе фильтрации с вакуум-фильтрами с диаметром пор 0,22 мкм. Добавляли глутамин в стерильную среду в количестве 1,933 г (в концентрации 2,92×10-3 г/л непосредственно перед применением питательной среды). Все сыпучие компоненты взвешивали на электронных весах. Приготовление питательных сред производили в помещении, отдельном от боксов, предназначенных для работы с культурой клеток и культурой РПАН. Среды хранили в холодильнике при температуре +4°C.A dry culture medium (for example, CD293AGT) suitable for growing a HEK-293 cell culture was taken in an amount of 118 g and dissolved in 5 L purified water (Milli-Q) with stirring on a magnetic stirrer. After dissolution, 1.65 L of purified water was added. Next, sterilization of the liquid nutrient medium was carried out on a filtration system with vacuum filters with a pore diameter of 0.22 μm. Glutamine was added to a sterile medium in an amount of 1.933 g (at a concentration of 2.92 × 10-3 g / l immediately before use of the growth medium). All bulk components were weighed on an electronic balance. The preparation of culture media was carried out in a room separate from the boxes intended for work with cell culture and RPAN culture. The media were stored in a refrigerator at a temperature of + 4 ° C.

Готовую среду транспортировали и использовали для осуществления дальнейших технологических процессов в культуральном боксе, вирусном боксе и реакторной.The finished medium was transported and used for the implementation of further technological processes in the culture box, viral box and reactor.

Приготовленную и перемешанную питательную среду контролировали на стерильность. Измеряли показатель рН.The prepared and mixed nutrient medium was monitored for sterility. The pH was measured.

2) Культивирование и анализ рабочего банка клеточной суспензии2) Cultivation and analysis of the working bank of cell suspension

Для получения рабочего банка производственной культуры клеток использовали суспензионную культуру клеток линии HEK293 из мастер-банка. Культуру клеток в объеме 1,5 мл с концентрацией 2×106 кл/мл, взятую из криохранилища, размораживали при 37°C. Далее пробирку центрифугировали, сливали надосадочную жидкость и добавляли питательную среду в объеме 1 мл. В стерильном культуральном боксе с ламинарным потоком класса В засевали 1,5 мл клеточной суспензии в пластиковую емкость с площадью поверхности 25 см2 (содержащую 3,5 мл питательной среды). Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 1×106 кл/мл (48-72 часов). Далее пересевали клеточную суспензию в пластиковую емкость с площадью поверхности 75 см2 (содержащую 5 мл питательной среды, общий объем 10 мл). Начальная концентрация клеток составляет 0,5×106 кл/мл. Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 2×106 кл/мл (24-48 часов). Пересевали клеточную суспензию в пластиковую емкость с площадью поверхности 75 см2 (содержащую 15 мл питательной среды, общий объем 25 мл). Начальная концентрация клеток составляла 0,8×106 кл/мл. Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 2,0×106 кл/мл (24-48 часов), что составляет ≈5,0×107 кл. Далее пересевали клеточную суспензию в лабораторный биореактор (с мешалкой для культивирования клеток во флаконах) объемом 200 мл с 35 мл питательной среды (общий объем 60 мл). Далее лабораторный биореактор помещали в CO2-инкубатор. Культивирование клеток проводили до достижения концентрации 2,0×106 кл/мл. Засевали 60 мл клеточной суспензии из лабораторного биореактора объемом 200 мл в аналогичный лабораторный биореактор, но объемом 500 мл (с 90 мл питательной среды, полученный общий объем 150 мл). Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 2,0×106 кл/мл (24-48 часов). В результате вырастили 3×108 клеток. Далее пересеяли 150 мл клеточной суспензии из лабораторного биореактора объемом 500 мл в лабораторный биореактор объемом 2000 мл, добавив 250 мл питательной среды, таким образом, чтоб общий объем составлял 400 мл, начальная концентрация ≈0,8×106 кл/мл. Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 2,0×106 кл/мл (24-48 часов). По достижению необходимой концентрации добавляли 650 мл питательной среды (общий объем 1050 мл). Начальная концентрация ≈0,8×106 кл/мл. Культивировали в CO2-инкубаторе до концентрации 2,0×106 кл/мл (24-48 часов).To obtain a working bank of a production cell culture, a suspension culture of HEK293 cells from a master bank was used. The cell culture in a volume of 1.5 ml with a concentration of 2 × 10 6 cells / ml, taken from the cryogenic storage, was thawed at 37 ° C. Next, the tube was centrifuged, the supernatant was poured off and culture medium was added in a volume of 1 ml In a sterile culture box with a class B laminar flow, 1.5 ml of cell suspension were seeded in a plastic container with a surface area of 25 cm 2 (containing 3.5 ml of culture medium). Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 1 × 10 6 cells / ml (48-72 hours). Next, the cell suspension was passaged into a plastic container with a surface area of 75 cm 2 (containing 5 ml of culture medium, total volume of 10 ml). The initial cell concentration is 0.5 × 10 6 cells / ml. Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 2 × 10 6 cells / ml (24-48 hours). The cell suspension was transplanted into a plastic container with a surface area of 75 cm 2 (containing 15 ml of culture medium, the total volume of 25 ml). The initial cell concentration was 0.8 × 10 6 cells / ml. Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml (24-48 hours), which is ≈5.0 × 10 7 cells. Next, the cell suspension was passaged into a laboratory bioreactor (with an agitator for culturing cells in vials) of 200 ml with 35 ml of culture medium (total volume of 60 ml). Next, the laboratory bioreactor was placed in a CO 2 incubator. Cell cultivation was carried out until a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml was reached. Inoculated 60 ml of a cell suspension from a laboratory bioreactor with a volume of 200 ml into a similar laboratory bioreactor, but with a volume of 500 ml (with 90 ml of culture medium, the resulting total volume of 150 ml). Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml (24-48 hours). As a result, 3 × 10 8 cells were grown. Then 150 ml of a cell suspension were transferred from a laboratory bioreactor with a volume of 500 ml to a laboratory bioreactor with a volume of 2000 ml, adding 250 ml of culture medium, so that the total volume was 400 ml, the initial concentration of ≈0.8 × 10 6 cells / ml. Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml (24-48 hours). Upon reaching the required concentration, 650 ml of culture medium was added (total volume 1050 ml). Initial concentration ≈0.8 × 10 6 cells / ml. Cultivated in a CO 2 incubator to a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml (24-48 hours).

По достижению необходимой концентрации часть полученной клеточной суспензии, в объеме 120 мл передали для начала выполнения стадии «Получение культуры РПАН» (Пример 3).Upon reaching the required concentration, part of the obtained cell suspension, in a volume of 120 ml, was transferred to begin the stage of “Production of RPAN culture” (Example 3).

3) Получение рабочего банка культуры РПАН, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа3) Obtaining a working bank of RPAN culture expressing the influenza virus hemagglutinin gene

Использовали клеточную суспензию с предыдущей стадии. Стерильно отобрали 120 мл клеточной суспензии с лабораторного биореактора объемом 2000 мл и перелили ее в лабораторный биореактор объемом 500 мл, отстояли в течение 30 минут. Слили надосадочную жидкость (2/3 объема ≈80 мл). Довели оставшийся объем до 240 мл (добавили 200 мл питательной среды), таким образом, концентрация клеток составляла 1,0×106 кл/мл.Used cell suspension from the previous stage. 120 ml of the cell suspension was sterile taken from a 2000 ml laboratory bioreactor and transferred to a 500 ml laboratory bioreactor, and settled for 30 minutes. The supernatant was drained (2/3 of the volume ≈80 ml). The remaining volume was adjusted to 240 ml (200 ml of culture medium was added), thus, the cell concentration was 1.0 × 10 6 cells / ml.

В вирусном ламинар-боксе с ламинарным потоком класса В внесли 15 мл культуры РПАН из мастер-банка (с титром не менее 108 БОЕ/мл) в лабораторный биореактор, содержащий полученную клеточную суспензию объемом 240 мл (общий объем 255 мл), и культивировали в нем 36-48 часов. Инкубировали в CO2-инкубаторе. Провели анализ суспензии титрованием, титр составлял не менее 2×108 БОЕ/мл.In a Class B laminar flow box with a laminar flow, 15 ml of RPAN culture from the master bank (with a titer of at least 10 8 PFU / ml) were introduced into a laboratory bioreactor containing the resulting cell suspension of 240 ml (total volume 255 ml) and cultured it has 36-48 hours. Incubated in a CO 2 incubator. The suspension was analyzed by titration, the titer was not less than 2 × 10 8 PFU / ml.

Был проведен анализ образцов на выявление посторонних вирусов и RCA, на выявление ДНК Mycoplasma hominis, стерильность. Для этого анализируемые образцы рабочего банка общим объемом 5 мл были центрифугированы с целью концентрирования. Посторонних вирусов, RCA, ДНК Mycoplasma hominis не было выявлено, образцы были стерильны.The samples were analyzed for the detection of extraneous viruses and RCA, for the detection of Mycoplasma hominis DNA, sterility. For this, the analyzed samples of a working bank with a total volume of 5 ml were centrifuged for the purpose of concentration. No extraneous viruses, RCA, Mycoplasma hominis DNA were detected, the samples were sterile.

Таким образом, на данной стадии из 15 мл культуры РПАН (с титром не менее 108 БОЕ/мл) было получено 250 мл культуры РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл.Thus, at this stage, from 15 ml of RPAN culture (with a titer of at least 10 8 PFU / ml), 250 ml of RPAN culture with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml was obtained.

Пример 2Example 2

Подготовка образцов дезагрегированной стартовой культуры РПАН с активностью не менее 2×108 БОЕ/мл из рабочего банка РПАН, полученного на предыдущей стадии, путем очистки от гемагглютининов, экспрессированных РПАН в процессе выращивания рабочего банка РПАНPreparation of samples of a disaggregated starting RPAN culture with an activity of at least 2 × 10 8 PFU / ml from the RPAN working bank obtained in the previous stage by purification of hemagglutinins expressed by RPAN during the growing of the RPAN working bank

В стандартных схемах выращивания полученная на предыдущей стадии культура РПАН из рабочего банка сразу же идет на засев биореактора без каких-либо дополнительных манипуляций. В результате: во-первых, если штамм РПАН имеет низкий уровень накопления, сложно получить культуру для засева с требующимися по активности титрами; во-вторых, при внесении такой культуры в биореактор попадает большое количество экспрессированных на предыдущей стадии гемагглютининов, которые способствуют агрегации суспензионной культуры в биореакторе и снизят количество инфицированных РПАН клеток. Обе причины вызовут резкое снижение урожая РПАН. Введенная авторами дополнительная стадия в процессе производства заключается в определенной подготовке стартовой культуры РПАН.In standard cultivation schemes, the RPAN culture obtained at the previous stage from the working bank immediately goes to the inoculation of the bioreactor without any additional manipulations. As a result: firstly, if the RPAN strain has a low level of accumulation, it is difficult to obtain a culture for sowing with the required activity titers; secondly, when such a culture is introduced into the bioreactor, a large amount of hemagglutinins expressed at the previous stage gets into the bioreactor, which contribute to the aggregation of the suspension culture in the bioreactor and reduce the number of infected RPAN cells. Both reasons will cause a sharp decline in the yield of RPAN. The additional stage introduced by the authors in the production process consists in a certain preparation of the starting culture of the RPAN.

Подготовка осуществляется путем очистки рабочего банка РПАН, полученного на предыдущей стадии, от гемагглютининов, экспрессированных РПАН в процессе выращивания, агрегирующих производственную клеточную культуру.The preparation is carried out by cleaning the working bank of RPAN, obtained at the previous stage, from hemagglutinins expressed by RPAN in the process of growing, aggregating a production cell culture.

Отрицательное влияние агрегации клеток культуры выражается в значительном снижении эффективности инфекции культуры клеток РПАНами на последующем основном производственном цикле выращивания. При внесении в культуру клеток такого не очищенного рабочего банка РПАН гемагглютинины сразу же адсорбируются на рецепторах клеток культуры и агрегируют их, что не позволяет РПАНам инфицировать значительную часть клеток и в дальнейшем резко снижает выход РПАН. Кроме того, снижается степень агрегации культуры в процессе основного цикла выращивания, так как общее количество гемагглютининов будет меньшим и состоящим только из экспрессированных в данном производственном цикле. Снижение агрегации скажется на увеличении выхода РПАН на последующих стадиях очистки препарата.The negative effect of cell aggregation of the culture is expressed in a significant decrease in the efficiency of infection of cell culture by RPANs in the subsequent main production production cycle. When such an unrefined working bank of RPAN is introduced into the cell culture, hemagglutinins are immediately adsorbed on the receptors of the culture cells and aggregate them, which does not allow RPANs to infect a significant part of the cells and further sharply reduces the yield of RPAN. In addition, the degree of aggregation of the culture during the main growing cycle is reduced, since the total amount of hemagglutinins will be less and consisting only of those expressed in this production cycle. A decrease in aggregation will affect an increase in RPAN yield at subsequent stages of drug purification.

В ходе экспериментов было установлено, что наиболее эффективным методом является введение дополнительной стадии очистки именно стартовой культуры РПАН перед внесением ее для засева биореактора.During the experiments, it was found that the most effective method is the introduction of an additional stage of purification of the starting RPAN culture before introducing it for inoculation of the bioreactor.

Для проведения дезагрегации стартовой производственной культуры РПАН, полученной на предыдущей стадии объемом 250 мл с титром не менее 2×108 БОЕ/мл, ее подвергают очистке.To disaggregate the starting production culture of RPAN obtained at the previous stage with a volume of 250 ml with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml, it is subjected to purification.

Очистка может осуществляться всеми приемлемыми методами, позволяющими удалить гемагглютинины из культуры, сохраняя при этом биологическую активность РПАН.Cleaning can be carried out by all appropriate methods to remove hemagglutinins from the culture, while maintaining the biological activity of RPAN.

Авторы применяли методику очистки, полностью повторяющую содержащую все этапы разработанной авторами и описанной далее в примере 4 очистке для основного цикла.The authors used a purification technique that completely repeats the process that contains all the steps developed by the authors and described below in Example 4 for the main cycle.

В итоге после очистки было получено 5 мл стартовой дезагрегированной культуры РПАН с хроматографической чистотой 97%. Хранение осуществляли при +4°C. Непосредственно перед засевом биореактора объем стартовой культуры доводили до 250 мл питательной средой.As a result, after purification, 5 ml of starting disaggregated RPAN culture with a chromatographic purity of 97% was obtained. Storage was carried out at + 4 ° C. Immediately before inoculation of the bioreactor, the volume of the starter culture was adjusted to 250 ml with culture medium.

Пример 3Example 3

Получение культуры РПАНGetting culture RPAN

Культуру РПАН получали путем однораундовой инфекции производственной суспензионной культуры клеток (происходит сборка РПАН в суспензии клеток).The RPAN culture was obtained by a one-round infection of a production suspension cell culture (RPAN is assembled in a cell suspension).

Созданная авторами на данной стадии методика однораундовой инфекции позволила значительно увеличить выход РПАН из-за снижения агрегации.The one-round infection technique developed by the authors at this stage allowed a significant increase in RPAN yield due to a decrease in aggregation.

Экспериментальным путем при подборе условий культивирования было установлено, что сбор урожая через 24 часа обеспечивает однократное инфицирование клеток суспензионной культуры HEK293 дезагрегированной стартовой культурой РПАН, это хотя и немного снижает выход РПАН на данной стадии, значительно увеличивает выход РПАН в дальнейшем после осуществления очистки из-за практически полного отсутствия агрегации клеток культуры. Этот метод назвали однораундовой инфекцией. Он основан на том, что время сборки и выхода частиц РПАН занимает около 24 часов. При проведении стандартного цикла выращивания на протяжении 48-96 часов происходит многократный выход собравшихся РПАН накопление и перезаражение клеток суспензионной культуры, (т.е. многораундовая инфекция) одновременно сопровождающийся увеличивающимся с каждым разом накоплением гемагглютининов с дальнейшим усилением агрегации.Experimentally, when selecting the cultivation conditions, it was found that harvesting after 24 hours provides a single infection of the HEK293 suspension culture cells with a disaggregated starting RPAN culture, although this slightly decreases the RPAN yield at this stage, it significantly increases the RPAN yield in the future after purification due to almost complete absence of aggregation of culture cells. This method was called a one-round infection. It is based on the fact that the assembly and release of RPAN particles takes about 24 hours. During a standard growth cycle for 48-96 hours, the collected RPANs repeatedly accumulate and re-accumulate suspension culture cells (i.e., a multi-round infection), which is simultaneously accompanied by an increase in hemagglutinin accumulation each time with a further increase in aggregation.

1) Культивирование клеточной суспензии1) Cultivation of cell suspension

В реакторном боксе с ламинарным потоком класса С в волновой биореактор монтировали стерильный мешок 10 л. Перелили туда оставшуюся с предыдущей стадии «Культивирование и анализ рабочего банка клеточной суспензии» (см. пример 1) клеточную суспензию и довели питательной средой до конечного объема 2380 мл (долив 1450 мл питательной среды). Культивирование продолжали 48-96 часов до достижения концентрации клеток 2,0×106 кл/мл. Для контроля процедуры через каждые 24 часа проводили подсчет концентрации клеток в камере Горяева. В результате получили 2380 мл суспензии, содержащей ≈4,76×109 клеток. Отстаивали клеточную суспензию в течение 30 минут. Сливали надосадочную жидкость (2/3 объема ≈1590 мл). Довели оставшийся объем до 4750 мл (добавили 3960 мл питательной среды), таким образом, концентрация клеток составила 1,0×106 кл/мл.In a Class C laminar flow reactor box, a 10 L sterile bag was mounted in a wave bioreactor. The cell suspension remaining from the previous stage “Cultivation and analysis of the working bank of the cell suspension” (see Example 1) was poured there and the nutrient medium was brought to a final volume of 2380 ml (by adding 1450 ml of the nutrient medium). Cultivation was continued for 48-96 hours until a cell concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml was reached. To control the procedure, every 24 hours, the concentration of cells in the Goryaev chamber was counted. The result was 2380 ml of a suspension containing ≈4.76 × 10 9 cells. The cell suspension was defended for 30 minutes. The supernatant was drained (2/3 of the volume ≈1590 ml). The remaining volume was adjusted to 4750 ml (3960 ml of culture medium was added), thus, the cell concentration was 1.0 × 10 6 cells / ml.

Далее передали выращенную клеточную суспензию на следующую стадию «Сборка РПАН в суспензии клеток» для заражения культурой РПАН.Next, the grown cell suspension was transferred to the next stage "Assembly of RPAN in cell suspension" for infection with RPAN culture.

2) Сборка РПАН в суспензии клеток2) Assembly of RPAN in cell suspension

Непосредственно сборку РПАН в суспензии клеток производили в биореакторе. Для этого далее засеяли дезагрегированной стартовой производственной культурой РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл, объемом 250 мл биореактор с клеточной суспензией объемом 4750 мл. Культивирование продолжали до достижения концентрации РПАН не менее 108 БОЕ/мл 24 часов.Direct assembly of RPAN in cell suspensions was performed in a bioreactor. For this, they further seeded with a disaggregated starting production culture RPAN with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml, a volume of 250 ml, a bioreactor with a cell suspension of 4750 ml. Cultivation was continued until an RPAN concentration of at least 10 8 PFU / ml was reached for 24 hours.

РПАН-содержащую клеточную суспензию проверяли на следующие показатели: определение стерильности и определение титра.RPAN-containing cell suspension was checked for the following indicators: determination of sterility and determination of titer.

Таким образом, на данной стадии в качестве полупродукта из 250 мл культуры РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл получили 5 л РПАН-содержащей суспензии неочищенной с титром не менее 108 БОЕ/мл (т.е. всего получено не менее 5×1011 БОЕ РПАН) через 24 часа после засева биореактора.Thus, at this stage, as a intermediate product from 250 ml of RPAN culture with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml, 5 L of RPAN-containing suspension of crude with a titer of at least 10 8 PFU / ml was obtained (i.e., not all less than 5 × 10 11 PFU RAN) 24 hours after inoculation of the bioreactor.

3) Осаждение клеточной массы центрифугированием3) Precipitation of cell mass by centrifugation

Охарактеризованную РПАН-содержащую суспензию неочищенную из биореактора стерильно разливали в 6 центрифужных пробирок по 830 мл в каждую, уравновешивали. Центрифугировали при 6000 g в течение 15 мин. Отведенный супернатант в виде жидкой части (отработанная питательная среда, продукты метаболизма и др. физические частицы) инактивировали автоклавированием.The characterized RPAN-containing suspension, crude from the bioreactor, was sterilely poured into 6 centrifuge tubes of 830 ml each, balanced. Centrifuged at 6000 g for 15 minutes. The assigned supernatant in the form of a liquid part (spent nutrient medium, metabolic products, and other physical particles) was inactivated by autoclaving.

Твердый осадок является требуемой клеточной массой, содержащей РПАН.A solid precipitate is the desired cell mass containing RPAN.

Пример 4Example 4

Очистка культуры РПАН для получения концентрата фармацевтического качества.Purification of RPAN culture to obtain pharmaceutical grade concentrate.

Целевое вещество - рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы - имеют внутриклеточную локализацию, поэтому вначале требуется разрушить клетки и затем проводить очистку. Процесс сложен и проводится многостадийно. Проблемой также является агрегация клеток культуры гемагглютининами, хотя и в наименьшем количестве, но экспрессированными в процессе однораундовой инфекции.The target substance - recombinant pseudo-adenovirus particles - has an intracellular localization, so first you need to destroy the cells and then clean. The process is complex and carried out in stages. A problem is also the aggregation of culture cells with hemagglutinins, albeit in the smallest amount, but expressed during a one-round infection.

Авторами экспериментальным путем была оптимизирована схема очистки препарата. Обычно применяемая стадия четырехкратного оттаивания-замораживания для разрушения клеток культуры с целью извлечения РПАН заменена на химический лизис. Схема очистки многостадийная и состоит из следующих ниже этапов.The authors experimentally optimized the purification scheme of the drug. The commonly used four-fold thawing-freezing step to destroy the cells of the culture in order to extract RPAN has been replaced by chemical lysis. The cleaning scheme is multi-stage and consists of the following steps.

а) Ресуспендирование в лизисном буфереa) Resuspension in lysis buffer

Для выполнения собственно очистки культуры РПАН разрушали клетки культуры химическим лизисом.To perform the actual purification of the RPAN culture, the culture cells were destroyed by chemical lysis.

Для этого осадок, полученный на предыдущем этапе из 5 л РПАН-содержащей суспензии неочищенной, ресуспендировали в лизисном буфере.For this, the precipitate obtained in the previous step from 5 l of RPAN-containing suspension of the crude was resuspended in lysis buffer.

Состав данного лизисного буфера был выяснен экспериментальным путем, по сравнению со стандартным способом многократного перемораживания использование химического лизиса более технологично - сокращает количество манипуляций с пробирками, снижает их количество и значительно сокращает время проведения стадии (только на заморозку уходит 8 часов), появляются возможности для масштабирования производства.The composition of this lysis buffer was determined experimentally, in comparison with the standard method of repeated freezing, the use of chemical lysis is more technologically advanced - it reduces the number of manipulations with tubes, reduces their number and significantly reduces the stage time (it takes only 8 hours to freeze), and there are opportunities for scaling production.

Лизисный буфер содержал следующие компоненты следующего состава: трис(гидроксиметил)аминометан 5 мМ, 1% Triton Х-100; магния хлорида гексагидрат 1 мМ, сахароза 5,0%; натрия хлорид 0.075 М, воды очищенной до 60 мл, рН 8.0. Обработку клеточной суспензии лизирующим буфером проводили в течение 3 часов. Коэффициент концентрации ×67. Объем РПАН-содержащей суспензии неочищенной (общего лизата) составил 80±5 мл.The lysis buffer contained the following components of the following composition: Tris (hydroxymethyl) aminomethane 5 mM, 1% Triton X-100; magnesium chloride hexahydrate 1 mM, sucrose 5.0%; sodium chloride 0.075 M, purified water to 60 ml, pH 8.0. The cell suspension was treated with lysis buffer for 3 hours. Concentration coefficient × 67. The volume of RPAN-containing suspension of the crude (total lysate) was 80 ± 5 ml.

б) Извлечение РПАН из РПАН-содержащей клеточной суспензииb) Extraction of RPAN from RPAN-containing cell suspension

Далее для более эффективного разрушения клеток, РПАН-содержащая суспензия однократно замораживалась в четырех флаконах объемом 50 мл (по 20 мл суспензии в каждом) в течение 2 часов в криохранилище.Further, for more effective destruction of cells, the RPAN-containing suspension was once frozen in four 50 ml vials (20 ml of suspension in each) for 2 hours in a cryogenic storage.

Размораживали суспензию на водяной бане (23-25°C), не давая согреться. Содержимое всех пробирок объединяли в один стеклянный флакон. Визуально проводили контроль цветности, мутности суспензии.Thawed the suspension in a water bath (23-25 ° C), not allowing to warm. The contents of all tubes were combined into one glass vial. Visually carried out the control of color, turbidity of the suspension.

Для удаления геномной клеточной ДНК к 80 мл РПАН-содержащей суспензии добавляли натрия хлорид до 1 М (20 мл натрия хлорид 5 М). Обрабатывали бензоназой до финальной концентрации 500 U/мл (≈160 мкл).To remove genomic cell DNA, sodium chloride up to 1 M (20 ml sodium chloride 5 M) was added to 80 ml of RPAN-containing suspension. Was treated with benzonase to a final concentration of 500 U / ml (≈160 μl).

Проводили мягкое перемешивание, в течение 1,5 часов на водной бане (33-35°C).Gentle stirring was carried out for 1.5 hours in a water bath (33-35 ° C).

На данной стадии из 0,08 л РПАН-содержащей суспензии (общий лизат) получили 0,1 л РПАН-содержащей суспензии (лизат).At this stage, from 0.08 L of RPAN-containing suspension (total lysate), 0.1 L of RPAN-containing suspension (lysate) was obtained.

в) Отделение РПАН от разрушенных клеток центрифугированием c) Separation of RPAN from destroyed cells by centrifugation

Отделение РПАН от разрушенных клеток осуществляли центрифугированием. Отбирали супернатант, содержащий РПАН.Separation of RPAN from the destroyed cells was carried out by centrifugation. The supernatant containing RPAN was selected.

Растворенную РПАН-содержащую суспензию разливали в 4 центрифужные пробирки (по ≈25 мл в каждую), уравновешивали. Центрифугировали при 9000 g в течение 10 мин. Супернатант переносили в чистые пробирки, повторяли дважды.The dissolved RPAN-containing suspension was poured into 4 centrifuge tubes (≈25 ml each), balanced. Centrifuged at 9000 g for 10 min. The supernatant was transferred to clean tubes, repeated twice.

Супернатант перенесли в чистую емкость, закрыли многопортовой крышкой и поставили на магнитную мешалку для ультрафильтрации.The supernatant was transferred to a clean container, closed with a multi-port lid and placed on a magnetic stirrer for ultrafiltration.

Осуществляли отвод осадка в виде клеточного дебриса на инактивацию для последующей утилизации.The sediment was discharged in the form of cell debris for inactivation for subsequent disposal.

Из РПАН-содержащей суспензии (лизат) объемом 0,1 л получали РПАН-содержащую суспензию (осветленный лизат) объемом 0,095 л.From a RPAN-containing suspension (lysate) with a volume of 0.1 L, a RPAN-containing suspension (clarified lysate) of 0.095 L was obtained.

Технологом отбирался супернатант в объеме 7×0,1 мл и проводился анализ на титр в БОЕ.A technologist selected a supernatant in a volume of 7 × 0.1 ml and analyzed for titer in PFU.

г) Ультрафильтрацияd) Ultrafiltration

Большинство примесей, таких как фрагменты ДНК, белки клеток хозяина и другие примеси, связанные с технологическим процессом, имеют размер меньше, чем физический размер РПАН (около 70 нм). Поэтому нами применялась тангенциальная фильтрация, во время которой поток жидкости движется тангенциально (т.е. по касательной) к поверхности фильтра обычно в замкнутом контуре. Часть потока жидкости, которая проходит сквозь фильтр, носит название фильтрат или пермеат, а оставшаяся часть потока, которая не проходит сквозь фильтр и поступает на рециркуляцию - ретентат. Если в процессе тангенциальной фильтрации используется мембрана, размер пор которой составляет от 0,1 μм и до нескольких нанометров, то такой процесс носит название ультрафильтрации.Most impurities, such as DNA fragments, host cell proteins and other impurities associated with the process, are smaller than the physical size of the RPAN (about 70 nm). Therefore, we used tangential filtration, during which the fluid flow moves tangentially (i.e. tangentially) to the surface of the filter, usually in a closed loop. The part of the fluid flow that passes through the filter is called the filtrate or permeate, and the remaining part of the fluid that does not pass through the filter and is recycled is retentate. If a membrane is used in the process of tangential filtration, the pore size of which is from 0.1 μm to several nanometers, then this process is called ultrafiltration.

Очистка растворов с помощью УФ являются привлекательной из-за высокой производительности, низкой стоимости и легкому масштабированию. Также с помощью тангенциальной фильтрации можно осуществлять концентрирование продукта или замену буфера. Перед нами стояла задача определения условий протекания процесса ультрафильтрации, позволяющей избавиться от примесей, размер которых меньше размера РПАН, при сохранении высокого выхода активных псевдоаденовирусных частиц. При разработке процесса ультрафильтрации определили ряд параметров процесса:UV cleaning solutions are attractive due to their high performance, low cost and easy scalability. Using tangential filtration, it is also possible to concentrate the product or replace the buffer. Our task was to determine the conditions of the ultrafiltration process, which allows us to get rid of impurities that are smaller than the size of the RPAN, while maintaining a high yield of active pseudo-adenovirus particles. When developing the ultrafiltration process, a number of process parameters were determined:

I) мембрану (материал мембраны, размер пор);I) a membrane (membrane material, pore size);

II) нагрузку на мембрану, т.е. концентрацию целевого вещества в образце для нанесения;Ii) the load on the membrane, i.e. the concentration of the target substance in the sample for application;

III) скорость рециркуляции, температура процесса, время, степень замены буфера, трансмембранное давление.Iii) recirculation rate, process temperature, time, degree of buffer replacement, transmembrane pressure.

В процессе ультрафильтрации отслеживали концентрацию псевдоаденовирусных частиц, так как более чем 50% материала может быть потеряно на этой стадии вследствие агрегации. Считается, что агрегацию может вызывать высокая локальная концентрация вирусных частиц вблизи поверхности мембраны. Таким образом, оптимизация данного шага являлась критичной для увеличения выхода продукта.During the ultrafiltration, the concentration of pseudo-adenovirus particles was monitored, since more than 50% of the material could be lost at this stage due to aggregation. It is believed that aggregation can cause a high local concentration of viral particles near the surface of the membrane. Thus, the optimization of this step was critical for increasing the product yield.

При отработке условий протекания процесса ультрафильтрации были проанализированы два вида мембран: мембраны из полиэфирсульфона с размером пор 300 и 500 кДа, а также мембраны из регенерированной целлюлозы с размером пор 300 и 1000 кДа. Оба материала являются гидрофильными, их характеризует низкая сорбция белковых молекул. Полученные результаты говорили о большей пропускной способности мембран из полиэфирсульфона по сравнению с мембраной из регенерированной целлюлозы и об их преимуществе с позиции сокращения времени процесса ультрафильтрации. Параллельно оценивалось удерживание целевого компонента в ретентате. Данные о влияние размера пор мембраны на выход активных РПАН в процессе ультрафильтрации показаны в таблице 1. Анализ количества вирусных частиц проводили по методу реакции бляшкообразования.When working out the ultrafiltration process conditions, two types of membranes were analyzed: polyethersulfone membranes with pore sizes of 300 and 500 kDa, as well as regenerated cellulose membranes with pore sizes of 300 and 1000 kDa. Both materials are hydrophilic; they are characterized by low sorption of protein molecules. The results indicated a greater throughput of polyethersulfone membranes compared to a regenerated cellulose membrane and their advantage in terms of reducing the time of the ultrafiltration process. In parallel, retention of the target component in retentate was evaluated. Data on the effect of membrane pore size on the yield of active RPANs during ultrafiltration are shown in Table 1. The amount of viral particles was analyzed by the plaque formation method.

Полученные результаты говорят о том, что при использовании мембран с размером пор более 300 кДа часть рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц проходит сквозь мембрану, тем самым снижая выход продукта. Однако время процесса ультрафильтрации при использовании мембраны с размером пор 300 кДа увеличивается от 1,5 до 3 раз.The results obtained indicate that when using membranes with a pore size of more than 300 kDa, part of the recombinant pseudo-adenovirus particles passes through the membrane, thereby reducing the yield of the product. However, the time of the ultrafiltration process when using a membrane with a pore size of 300 kDa increases from 1.5 to 3 times.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Параметры клеточной биомассы могут значительно отличаться для каждого культивирования. Было найдено, что наименьшим потерям на стадии ультрафильтрации соответствуют условия, когда количество вирусных частиц в образце, поступающем на стадию ультрафильтрации, эквивалентно приблизительно 50-100 л объема культивирования на квадратный метр площади мембраны.Cell biomass parameters may vary significantly for each cultivation. It was found that the smallest losses at the ultrafiltration stage correspond to the conditions when the amount of viral particles in the sample entering the ultrafiltration stage is equivalent to about 50-100 l of cultivation volume per square meter of membrane area.

В результате была разработана следующая схема ультрафильтрации.As a result, the following ultrafiltration scheme was developed.

Осветленный клеточный лизат поступал на стадию ультрафильтрации для избавления от примесей, размер которых меньше размера РПАН. Ультрафильтрацию осуществляли на предварительно подготовленной мембране из полиэфирсульфона 0,015 м2 с размером пор 300 кДа. Раствор разбавляли в 4 раза буфером для ультрафильтрации, затем концентрировали до первоначального объема. В процессе ультрафильтрации контролировали величину трансмембранного давления в системе (0,6-1,0 бар).The clarified cell lysate entered the ultrafiltration stage to get rid of impurities smaller than the size of the RPAN. Ultrafiltration was carried out on a pre-prepared membrane of polyethersulfone 0.015 m 2 with a pore size of 300 kDa. The solution was diluted 4 times with ultrafiltration buffer, then concentrated to the original volume. In the process of ultrafiltration, the transmembrane pressure in the system was controlled (0.6-1.0 bar).

Таким образом, ниже представлена разработанная стадия ультрафильтрации.Thus, the developed ultrafiltration stage is presented below.

Сначала подготовили прибор для ультрафильтрации. Приготовили буфер для ультрафильтрации следующего состава: трис(гидроксиметил)аминометан 50 мМ, магния хлорида гексагидрат 2 мМ, сахароза 5,0%, натрия хлорид 1 М, вода для инъекций - до 1,62 л, рН 7,5.First prepared the device for ultrafiltration. An ultrafiltration buffer of the following composition was prepared: Tris (hydroxymethyl) aminomethane 50 mM, magnesium chloride hexahydrate 2 mM, sucrose 5.0%, sodium chloride 1 M, water for injection - up to 1.62 L, pH 7.5.

Промыли систему 3 л воды очищенной до полного вымывания консервирующего раствора 0.1 М NaOH, (контроль рН - 6,0-7,0). Прокачали систему воздухом, уравновесили 0,3 л буфера для ультрафильтрации.The system was washed with 3 L of purified water until the preservation solution of 0.1 M NaOH was completely washed out (pH control - 6.0-7.0). Pumped the system with air, balanced 0.3 l of ultrafiltration buffer.

Провели собственно процесс ультрафильтрации.They carried out the ultrafiltration process itself.

Для этого суспензию объемом 95 мл довели буфером для ультрафильтрации до объема 400 мл и подвергли ультрафильтрации. Провели ультрафильтрацию использовав 1 л буфера для ультрафильтрации. Объем ретентата после ультрафильтрации составил ≈100 мл. Разбавили препарат в 4 раза «пустым» буфером (Трис 40 мМ). Полученный объем - 400 мл.For this, a suspension of 95 ml was made up to 400 ml with ultrafiltration buffer and ultrafiltered. Ultrafiltration was performed using 1 L of ultrafiltration buffer. The volume of retentate after ultrafiltration was ≈100 ml. Diluted the drug 4 times with “empty” buffer (Tris 40 mM). The resulting volume is 400 ml.

По окончанию измерили объем буфера (пермеата), прокаченного через мембрану.At the end, the volume of the buffer (permeate) pumped through the membrane was measured.

Производили замер давления по манометру каждые 5 минут (оно не должно превышать 1,2 атм).We measured the pressure on the manometer every 5 minutes (it should not exceed 1.2 atm).

На данной стадии было израсходовано 0,095 л РПАН-содержащей суспензии (осветленный лизат) и получено 0,4 л РПАН-содержащей суспензии (ретентат).At this stage, 0.095 L of RPAN-containing suspension (clarified lysate) was consumed and 0.4 L of RPAN-containing suspension (retentate) was obtained.

5) Анион-обменная хроматография5) Anion exchange chromatography

Далее очистку производили путем анион-обменной хроматографии.Further purification was carried out by anion exchange chromatography.

Процесс начинали с подготовки колонки.The process began with the preparation of the column.

Готовили буфер А, содержащий следующие компоненты: трис(гидроксиметил)аминометан 40 мМ, магния хлорида гексагидрат 2 мМ, сахароза 5,0%, натрия хлорид 0,5 М, вода для инъекций - до 2100 мл, рН 7,5.Buffer A was prepared containing the following components: Tris (hydroxymethyl) aminomethane 40 mM, magnesium chloride hexahydrate 2 mM, sucrose 5.0%, sodium chloride 0.5 M, water for injection up to 2100 ml, pH 7.5.

Готовили буфер Б, содержащий следующие компоненты: трис(гидроксиметил)аминометан 40 мМ, магния хлорида гексагидрат 2 мМ, сахароза 5,0%, натрия хлорид 0,27 М, полисорбат-80 0,1%, вода для инъекций - до 1300 мл, рН 7,5.Buffer B was prepared containing the following components: Tris (hydroxymethyl) aminomethane 40 mM, magnesium chloride hexahydrate 2 mM, sucrose 5.0%, sodium chloride 0.27 M, polysorbate-80 0.1%, water for injection - up to 1300 ml pH 7.5.

Провели кондиционирование колонки буфером (фазой) Б - около 500 мл до выхода на плато показателя проводимости (42-44 мкС). Далее кондиционирование объема колонки буфером (фазой) А - около 500 мл до выхода на плато показателя проводимости (25.6 мкС).The column was conditioned with buffer (phase) B - about 500 ml until the conductivity index reached the plateau (42-44 μS). Next, conditioning the column volume with buffer (phase) A is about 500 ml until the conductivity index reaches a plateau (25.6 μS).

Суспензию, содержащую РПАН, наносили на колонку 70/300, скорость потока 15 мл/мин. Проводимость наносимой пробы: 25.4-26 мкС. Объем колонки 400 мл.A suspension containing RPAN was applied to a 70/300 column, flow rate 15 ml / min. Conductivity of the applied sample: 25.4-26 μS. Column volume 400 ml.

Контролировали давление в процессе хроматографирования (не должно превышать 1 бар).The pressure was monitored during chromatography (should not exceed 1 bar).

Проводили сорбирование фракций, содержащих РПАН. Для чего после нанесения препарата осуществлялась элюция примесей - 3.0 CV (1200 мл) буфера А. Далее снятие вирусного пика (фракция), содержащего РПАН, используя буфер Б - 2.0 CV (800 мл). Колонку кондиционировали буфером А - 1.0 CV (400 мл). Собирали фракции нужного пика - объем элюата 400 мл. Контролировали давление в процессе хроматографирования (не должно было превышать 1 бар).Sorption of fractions containing RPAN was carried out. For this, after application of the drug, impurities were eluted — 3.0 CV (1200 ml) of buffer A. Then, the viral peak (fraction) containing RPAN was removed using buffer B — 2.0 CV (800 ml). The column was conditioned with buffer A - 1.0 CV (400 ml). The desired peak fractions were collected — 400 ml eluate volume. The pressure was monitored during chromatography (should not exceed 1 bar).

Контролером ОКК отбиралось 7×0,1 мл элюата и проводился контроль титра.The OCC controller selected 7 × 0.1 ml of eluate and the titer was monitored.

6) Эксклюзионная хроматография Начинали с подготовки колонки6) Size exclusion chromatography Started with column preparation

Готовили буфер для эксклюзионной хроматографии, содержащий следующие компоненты: трис(гидроксиметил)аминометан 10 мМ, магния хлорида гексагидрат 1 мМ, сахароза 5,0%, натрия хлорид 75 мМ, полисорбат-80 0,05%, вода для инъекций - до 6,5 л, рН 7,5.An exclusion chromatography buffer was prepared containing the following components: Tris (hydroxymethyl) aminomethane 10 mM, magnesium chloride hexahydrate 1 mM, sucrose 5.0%, sodium chloride 75 mM, polysorbate-80 0.05%, water for injection - up to 6, 5 l, pH 7.5.

Колонку кондиционировали буфером для эксклюзионной хроматографии в объеме 700 мл - 5 раз.The column was conditioned with size exclusion chromatography buffer in a volume of 700 ml - 5 times.

Для сорбирования фракций, содержащих РПАН на колонку наносили элюированный с анионобменной колонки препарат в объеме 120-130 мл. Собирали проскок. Проводили элюцию буфером для эксклюзионной хроматографии в объеме 1000 мл. Собирали пик и следующий элюат.Проводили несколько раундов хроматографии (количество зависило от объема элюата на АОХ). Объем объединенных вирусных пиков эксклюзионной хроматографии - 350 мл (350-500 мл).To sorb fractions containing RPAN, the preparation was eluted from the anion exchange column in a volume of 120-130 ml. Collected a breakthrough. An elution chromatography buffer was carried out in a volume of 1000 ml. The peak and the next eluate were collected. Several rounds of chromatography were performed (the amount depended on the volume of the eluate on AOX). The volume of combined viral peaks in size exclusion chromatography is 350 ml (350-500 ml).

Технологом ОКК отбиралось 7×0,1 мл элюата и проводился контроль следующих показателей:OCC technologist selected 7 × 0.1 ml of eluate and the following parameters were monitored:

- Определение титра в БОЕ;- Definition of titer in PFU;

- Количество белка в элюате по методу Брэдфорда.- The amount of protein in the eluate according to the method of Bradford.

После сбора пика РПАН в препарат добавили ЭДТА и этанол до следующих финальных концентраций: ЭДТА динатриевая соль - 100 мкМ, Этанол, 96% концентрация 0,5% объем 0,3 мл.After collecting the peak of RPAN, EDTA and ethanol were added to the preparation to the following final concentrations: EDTA disodium salt - 100 μM, Ethanol, 96% concentration 0.5%, volume 0.3 ml.

Суспензию РПАН в объеме 350 мл подвергали концентрированию на установке для ультрафильтрации. Давление на входе на кассету не превышало 1.1 Бар.A suspension of RPAN in a volume of 350 ml was concentrated in an ultrafiltration unit. Inlet pressure to the cartridge did not exceed 1.1 Bar.

Контроль чистоты РПАН после стадии осуществляли с помощью аналитической методики ВЭЖХ. На рис. 1 представлен результат анализа.The purity of the RPAN after the step was monitored using an analytical HPLC technique. In fig. 1 presents the result of the analysis.

Результат анализа концентрата РПАН после эксклюзионной хроматографии. Пик 1 - РПАН.The result of the analysis of RPAN concentrate after size exclusion chromatography. Peak 1 - RPAN.

Результат анализа показал, что чистота псевдоаденовирусных частиц, полученных на стадии 97%.The result of the analysis showed that the purity of the pseudo-adenovirus particles obtained at the stage of 97%.

Таким образом, на данной стадии из 0,4 мл РПАН-содержащей суспензии недоочищенной (вирусный пик) было получено 0,06 л концентрата суспензии РПАН не стерильной.Thus, at this stage, from 0 .6 ml of RPAN-containing suspension of under-purified (viral peak), 0.06 L of concentrate of suspension of RPAN not sterile was obtained.

7) Стерилизующая фильтрация концентрата РПАН7) Sterilizing filtration of RPAN concentrate

Перелили из стеклянного флакона в систему фильтрации (фильтр 0,22 мкм из материала PES (полиэтерсульфон)) концентрат РПАН не стерильный. Подсоединили вакуумно-нагнетательный насос. Нагрузка - 2,1 ое/см2. Перед фильтрованием смочили мембрану 15 мл формулирующего буфера.Poured from a glass bottle into a filtration system (0.22 μm filter from PES material (polyethersulfone)) RPAN concentrate is not sterile. The vacuum pump was connected. The load is 2.1 o / cm 2 . Before filtering, the membrane was moistened with 15 ml of formulation buffer.

Фильтровали в течение 120 мин. Хранили РПАН_ не более трех недель в холодильнике при температуре не более +4°C.Filtered for 120 minutes. Store RPAN_ no more than three weeks in the refrigerator at a temperature of no more than + 4 ° C.

Контролер ОКК отбирал пробу в объеме 1 мл и проводил анализ на следующие показатели и их соответствие требованиям:The OCC controller took a sample in a volume of 1 ml and analyzed for the following indicators and their compliance with the requirements:

- Остаточная ДНК культуры клеток - не более 150 нг/мл, соответствует;- Residual DNA cell culture - not more than 150 ng / ml, corresponds;

- Остаточный белок культуры клеток - не более 0,01% от общего белка, соответствует;- Residual cell culture protein - not more than 0.01% of the total protein, corresponds;

- Общий белок культуры клеток - 22,5 мг/мл, соответствует;- Total cell culture protein - 22.5 mg / ml, consistent;

- Стерильность - соответствовало;- Sterility - consistent;

- Специфическая активность - РПАН 2,02×109 БОЕ/мл, соответствует;- Specific activity - RPAN 2.02 × 10 9 PFU / ml, consistent;

- Репликативно-компетентных аденовирусов - менее 7×103 - не обнаружено.- Replicatively competent adenoviruses - less than 7 × 10 3 - not found.

Из 0,06 л концентрата РПАН не стерильного (в т.ч. РПАН 2,12×109 БОЕ/мл, всего 1,275×1011 БОЕ) на стадии получено 0,059 л стерильного концентрата РПАН (в т.ч. РПАН 2,02×109 БОЕ/мл, всего 1,19×1011 БОЕ).From 0.06 L of non-sterile RPAN concentrate (including RPAN 2.12 × 10 9 PFU / ml, a total of 1.275 × 10 11 PFU), 0.059 L of sterile RPAN concentrate (including RPAN 2, 02 × 10 9 PFU / ml, total 1.19 × 10 11 PFU).

Выход продукта за вычетом потерь на этапе составляет - 93,7%The product yield minus losses at the stage is - 93.7%

Полученный стерильный концентрат РПАН, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1) с хроматографической чистотой 97% полностью соответствует требованиям фармацевтического качества.The obtained sterile concentrate of RPAN expressing the A / California / 07/2009 (H1N1) influenza hemagglutinin gene with chromatographic purity of 97% fully complies with pharmaceutical quality requirements.

Пример 5Example 5

Приготовление готовой формы противогриппозной вакцины.Preparation of the finished form of influenza vaccine.

Полученный по изобретению концентрат РПАН может применяться для приготовления готовой формы противогриппозной вакцины. Для этого стерильно на магнитной мешалке растворили концентраты РПАН, несущие гены гемагглютининов трех сезонных штаммов (одним из которых являлся концентрат штамма вируса гриппа по изобретению) в стерильном фармацевтически приемлемом буферном растворе путем перемешивания в течение 20 мин, получив раствор РПАН. По истечении времени перемешивания определяли рН раствора, должен быть от 6,0 до 8.0 (соответствовал). Далее проводили стерилизующую фильтрацию раствора РПАН. Смешивали растворы РПАН трех штаммов, несущих различные гемагглютинины, до получения эффективного количества РПАН:The RPAN concentrate obtained according to the invention can be used to prepare the finished form of the influenza vaccine. For this purpose, RPAN concentrates carrying the hemagglutinin genes of the three seasonal strains (one of which was the concentrate of the influenza virus strain of the invention) in sterile pharmaceutically acceptable buffer solution by stirring for 20 min were dissolved sterilely on a magnetic stirrer, to obtain an RPAN solution. After the mixing time, the pH of the solution was determined, it should be from 6.0 to 8.0 (corresponded). Next, sterilizing filtration of the RPAN solution was carried out. The RPAN solutions of the three strains carrying different hemagglutinins were mixed until an effective amount of RPAN was obtained:

A/H1/N1-не менее 1×108 БОЕ/дозуA / H1 / N1 - at least 1 × 10 8 PFU / dose

Второй сезонный штамм вируса гриппа - не менее 1×108 БОЕ/дозуThe second seasonal strain of influenza virus - at least 1 × 10 8 PFU / dose

Третий сезонный штамм вируса гриппа - не менее 1×108 БОЕ/дозу в 0,5 мл фармацевтически приемлемого буферного раствора.The third seasonal strain of influenza virus is at least 1 × 10 8 PFU / dose in 0.5 ml of a pharmaceutically acceptable buffer solution.

Полученная противогриппозная вакцина для внутримышечного введения во флаконах, доза/0,5 мл, после прохождения контроля качества соответствовала требованиям международной и российской фармакопеи по следующим показателям:The resulting influenza vaccine for intramuscular administration in vials, dose / 0.5 ml, after passing through quality control, met the requirements of the international and Russian pharmacopoeia according to the following indicators:

1. Подлинность (положительная реакция ПЦР на наличие генома аденовируса человека пятого серотипа и гена гемагглютинина вируса гриппа) - Соответствует;1. Authenticity (positive PCR reaction to the presence of the fifth genotype of the human adenovirus and the influenza virus hemagglutinin gene) - Corresponds;

2. Прозрачность (препарат должен выдерживать сравнение с эталоном IV) - Соответствует эталону IV;2. Transparency (the drug must withstand comparison with standard IV) - Corresponds to standard IV;

3. Цветность (препарат должен быть бесцветным или интенсивность окраски раствора должна быть не более окраски эталона Y6) - Препарат бесцветный;3. Color (the drug should be colorless or the intensity of the color of the solution should be no more than the color of the standard Y6) - The drug is colorless;

4. Механические включения (препарат должен выдерживать требования (РД 42-501-98) - Соответствует;4. Mechanical inclusion (the drug must withstand the requirements (RD 42-501-98) - Compliant;

5. РН раствора (от 6,0 до 8,0) - 7,0;5. The pH of the solution (from 6.0 to 8.0) - 7.0;

6. Извлекаемый объем (не менее номинального) - Соответствует;6. Recoverable volume (not less than nominal) - Corresponds;

7. Стерильность (должен быть стерильным) - Стерилен;7. Sterility (must be sterile) - Sterile;

8. Специфическая безопасность:8. Specific safety:

А. (препарат не должен содержать адено-ассоциированных вирусов) - Не обнаружено;A. (the drug should not contain adeno-associated viruses) - Not detected;

Б. (препарат должен содержать менее 7×103 репликативно-компетентных аденовирусов на дозу) - Соответствует;B. (the drug should contain less than 7 × 10 3 replicatively competent adenoviruses per dose) - Compliant;

9. Аномальная токсичность (должен быть нетоксичным) - Не токсичен;9. Abnormal toxicity (should be non-toxic) - Non-toxic;

10. Пирогенность - (препарат должен быть апирогенным) - Апирогенен;10. Pyrogenicity - (the drug must be pyrogen-free) - Pyrogen-free;

11. Специфическая активность, препарат должен содержать:11. Specific activity, the drug should contain:

A/H1/N1 - не менее 1×108 акт. ед./дозу;A / H1 / N1 - at least 1 × 10 8 act. unit / dose;

Второй сезонный штамм вируса гриппа - не менее 1×108 акт. ед./дозу;The second seasonal strain of influenza virus is not less than 1 × 10 8 act. unit / dose;

Третий сезонный штамм вируса гриппа - не менее 1×108 акт. ед./дозу;The third seasonal strain of influenza virus is not less than 1 × 10 8 act. unit / dose;

- Соответствует- Conform

12. Остаточная ДНК культуры клеток (препарат должен содержать не более 10 нг/дозу) - Отсутствует.12. Residual DNA cell culture (the drug should contain no more than 10 ng / dose) - None.

13. Общий белок - не более 1,5 мг/дозу - Соответствует;13. Total protein - not more than 1.5 mg / dose - Compliant;

14. Остаточный белок культуры клеток - не более 0,01% от общего белка - Соответствует.14. Residual cell culture protein - not more than 0.01% of the total protein - Compliant.

Противогриппозная внутримышечная вакцина показала высокую эффективность и безопасность после введения лабораторным животным при проведении доклинических исследований.The intramuscular influenza vaccine has been shown to be highly effective and safe after administration to laboratory animals during preclinical studies.

Было заключено, что из стерильного концентрата РПАН с титром 2,02×109 БОЕ/мл, полученного способом по изобретению, можно изготовить противогриппозную вакцину, отвечающую качеству фармацевтического продукта, общим количеством не менее 900 доз.It was concluded that from a sterile RPAN concentrate with a titer of 2.02 × 10 9 PFU / ml obtained by the method of the invention, it is possible to produce an influenza vaccine that meets the quality of a pharmaceutical product with a total quantity of at least 900 doses.

Таким образом, все приведенные примеры подтверждают выполнение поставленной в изобретении технической задачи.Thus, all the above examples confirm the fulfillment of the technical task set in the invention.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Все приведенные примеры также подтверждают промышленную применимость заявленного изобретения.All of the above examples also confirm the industrial applicability of the claimed invention.

Сущность изобретения заключается в снижении влияния гемагглютининов, экспрессированных РПАНами в процессе выращивания, на основной цикл получения концентрата. Это достигается введением дополнительной стадии подготовки стартовой культуры РПАН, заключающейся в проведении ее дезагрегации путем очистки от гемагглютининов. Дополнительный эффект по снижению агрегации на основном цикле выращивания получается за счет сокращения времени культивирования РПАН в биореакторе до 24 часов с целью проведения только однораундовой инфекции производственной культуры клеток, что позволяет резко уменьшить количество экспрессированных РПАНами гемагглютининов и следовательно значительно снизит агрегацию культуры клеток. При этом подобранные условия технологического процесса позволяют нивелировать небольшие потери в урожае РПАН из-за укорочения времени культивирования в 2-3 раза по сравнению со стандартными методами. Это происходит из-за повышения эффективности инфицирования производственной суспензионной культуры РПАНами на стадии внесения стартовой дезагрегированной культуры РПАН, так как не возникает агрегации культуры клеток гемагглютининами при стандартной методике вносимыми со стартовой культурой, поэтому по методу указанному в изобретении будет заражено большее количество производственной культуры клеток. Снижение агрегации в совокупности с предложенными условиями проведения многостадийной очистки скажется на увеличении выхода РПАН и возможности получения концентрата с высокими титрами, хроматографической чистотой, отвечающего качеству фармацевтического продукта, пригодного для промышленного производства противогриппозных вакцин.The essence of the invention is to reduce the effect of hemagglutinins expressed by RPANs during the cultivation process on the main cycle of concentrate production. This is achieved by introducing an additional stage in the preparation of the starting RPAN culture, which consists in carrying out its disaggregation by purification from hemagglutinins. An additional effect of reducing aggregation in the main growth cycle is obtained by reducing the time of RPAN cultivation in the bioreactor to 24 hours in order to conduct only a one-round infection of the cell culture, which can dramatically reduce the number of hemagglutinins expressed by RPANs and, therefore, significantly reduce the aggregation of cell culture. At the same time, the selected process conditions make it possible to level out small losses in the RPAN crop due to shortening the cultivation time by 2–3 times in comparison with standard methods. This is due to an increase in the efficiency of infection of the production suspension culture with RPANs at the stage of introducing the starting disaggregated culture of RPANs, since there is no aggregation of the cell culture with hemagglutinins using the standard method introduced with the starting culture, therefore, according to the method specified in the invention, a larger amount of the production cell culture will be infected. The decrease in aggregation, together with the proposed conditions for multi-stage purification, will affect the increase in RPAN yield and the possibility of obtaining a concentrate with high titers, chromatographic purity, corresponding to the quality of a pharmaceutical product suitable for the industrial production of influenza vaccines.

Перечень сокращенийList of abbreviations

РПАН - рекомбинантные псевдоаденовирусные частицыRPAN - Recombinant Pseudo Adenoviral Particles

БОЕ - бляшкообразующие единицыPFU - plaque-forming units

Claims (7)

Способ получения концентрата рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген гемагглютинина вируса гриппа A/California/07/2009(H1N1),A method for producing a concentrate of recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the influenza A / California / 07/2009 (H1N1) hemagglutinin gene отличающийся тем, чтоcharacterized in that технологические стадии включают следующие последовательности:technological stages include the following sequences: - получение из мастер-банка производственной культуры клеток - рабочего банка производственной суспензионной культуры клеток с концентрацией 2,0×106 кл/мл с увеличением выхода клеток не менее чем в 700 раз, и получение с увеличением активных единиц РПАН не менее чем в 33 раза из мастер-банка РПАН - рабочего банка РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл;- receiving from the master bank of a production cell culture - a working bank of a production suspension cell culture with a concentration of 2.0 × 10 6 cells / ml with an increase in cell yield of not less than 700 times, and receiving with an increase in active RPAN units of not less than 33 times from the RPAN master bank - the RPAN master bank with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml; - подготовка образцов дезагрегированной стартовой культуры РПАН с активностью не менее 2×108 БОЕ/мл из рабочего банка РПАН, полученного на предыдущей стадии, путем очистки от гемагглютининов, экспрессированных РПАН в процессе выращивания рабочего банка РПАН;- preparation of samples of the disaggregated starting RPAN culture with activity of at least 2 × 10 8 PFU / ml from the RPAN working bank obtained in the previous stage by purification from hemagglutinins expressed by RPAN during the growing of the RPAN working bank; - проведение однораундовой инфекции производственной суспензионной культуры клеток с концентрацией клеток 1,0×106 кл/мл в биореакторе с питательной средой посредством внесения дезагрегированной стартовой производственной культуры РПАН с титром не менее 2×108 БОЕ/мл, с получением в результате РПАН-содержащей суспензии неочищенной с титром не менее 108 БОЕ/мл путем культивирования продолжительностью 24 часа с увеличением выхода активных единиц РПАН в процессе выращивания не менее чем в 10 раз, с дальнейшим осаждением клеточной массы центрифугированием и отведением отработанной питательной среды;- conducting a one-round infection of a production suspension cell culture with a cell concentration of 1.0 × 10 6 cells / ml in a bioreactor with a nutrient medium by introducing a disaggregated starting production culture of RPAN with a titer of at least 2 × 10 8 PFU / ml, resulting in RPAN- containing suspension untreated with a titer of at least 10 8 PFU / ml by cultivation for 24 hours with an increase in the yield of active RPAN units during the growth process by at least 10 times, with further sedimentation of the cell mass by centrifuge gyration and disposal of the spent nutrient medium; - ресуспендирование осажденной на предыдущей стадии клеточной массы в лизисном буфере, содержащем неионный детергент Triton Х-100 в концентрации 1% в течение 3 часов, затем однократное замораживание в течение 2 часов в криохранилище с последующим размораживанием суспензии на водяной бане при температуре 23-25°С, затем обрабатывание бензоназой, и проведение отделения РПАН от разрушенных клеток последовательно путем центрифугирования, ультрафильтрации, анион-обменной хроматографии, эксклюзионной хроматографии, стерилизующей фильтрации с получением стерильного концентрата РПАН фармацевтического качества с высоким уровнем хроматографической чистоты и с титром не менее 5×108 БОЕ/мл.- resuspension of the cell mass precipitated at the previous stage in a lysis buffer containing a non-ionic detergent Triton X-100 at a concentration of 1% for 3 hours, then a single freeze for 2 hours in a cryostorage followed by thawing of the suspension in a water bath at a temperature of 23-25 ° C, then treatment with benzonase, and separation of RPAN from the destroyed cells sequentially by centrifugation, ultrafiltration, anion exchange chromatography, size exclusion chromatography, sterilization filtration to obtain the use of sterile RPAN concentrate of pharmaceutical quality with a high level of chromatographic purity and with a titer of at least 5 × 10 8 PFU / ml.
RU2015121131A 2015-06-04 2015-06-04 Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1) RU2614127C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121131A RU2614127C2 (en) 2015-06-04 2015-06-04 Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121131A RU2614127C2 (en) 2015-06-04 2015-06-04 Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015121131A RU2015121131A (en) 2016-12-27
RU2614127C2 true RU2614127C2 (en) 2017-03-22

Family

ID=57759282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015121131A RU2614127C2 (en) 2015-06-04 2015-06-04 Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614127C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2197264C2 (en) * 1997-04-09 2003-01-27 Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. Method of preparing surface antigen proteins from influenza virus, anti-influenza vaccine
RU2507257C1 (en) * 2012-08-07 2014-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" Recombinant pseudo adenoviral particle based on human being adenovirus genome of 5-th serotype for induction of specific immunity to influenza virus a of h1n1 subtype and method of its use as component for vaccine production
WO2014099931A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Icahn School Of Medicine At Mount Sinai Influenza virus vaccines and uses thereof
RU2535153C1 (en) * 2013-09-04 2014-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов" Федерального медико-биологического агентства России (ФГУП СПбНИИВС ФМБА России) Method for preparing high-purity virion concentrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2197264C2 (en) * 1997-04-09 2003-01-27 Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. Method of preparing surface antigen proteins from influenza virus, anti-influenza vaccine
RU2507257C1 (en) * 2012-08-07 2014-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" Recombinant pseudo adenoviral particle based on human being adenovirus genome of 5-th serotype for induction of specific immunity to influenza virus a of h1n1 subtype and method of its use as component for vaccine production
WO2014099931A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Icahn School Of Medicine At Mount Sinai Influenza virus vaccines and uses thereof
RU2535153C1 (en) * 2013-09-04 2014-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов" Федерального медико-биологического агентства России (ФГУП СПбНИИВС ФМБА России) Method for preparing high-purity virion concentrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015121131A (en) 2016-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Besnard et al. Clarification of vaccines: An overview of filter based technology trends and best practices
EP3393513B1 (en) Chromatography based purification strategies for viruses
Ho et al. Further studies on an inhibitor of viral activity appearing in infected cell cultures and its role in chronic viral infections
JP6521965B2 (en) Method for producing non-enveloped virus particle
ES2472429T3 (en) Method for the purification of adenovirus particles from high cell density cultures
US11224650B2 (en) Purification of herpes virus
AU701024B2 (en) Method for preparing an influenza virus, antigens obtained and applications thereof
KR102015933B1 (en) Systems and methods of virus propagation in cell culture for vaccine manufacture
RU2503719C2 (en) Method of virus treatment by ultracentrifugation in sugar concentration gradient (versions)
RU2710239C1 (en) Method of producing antigen or antigens for production of influenza vaccine and a vaccine based on it
CN107384877A (en) A kind of purification process of slow virus
CN105745218A (en) Removal of residual cell culture impurities
CN111920944A (en) Preparation method of influenza virus subunit vaccine stock solution
B. Carvalho et al. Downstream processing for influenza vaccines and candidates: An update
CN103223163A (en) IPV-DPT Vaccine
Kalbfuss-Zimmermann et al. Viral vaccines purification
RU2614127C2 (en) Method for production of recombinant pseudoadenovirus particles concentrate, expressing hemagglutinin gene of influenza a/california/07/2009(h1n1)
Marichal-Gallardo Chromatographic purification of biological macromolecules by their capture on hydrophilic surfaces with the aid of non-ionic polymers
CN108018263B (en) Purification and concentration method and system for recombinant avian influenza virus
CN1306959C (en) Process for preparing subunit vaccine of reovirus antigen for grass carp
RU2745307C1 (en) METHOD FOR PURIFICATION OF RECOMBINANT ADENOVIRUS 26 SEROTYPE (Ad26)
RU2741003C1 (en) Method for production of tetravalent subunit vaccine against influenza without adjuvants
CN102327608B (en) Purifying method of encephalitis B vaccine
JP6864474B2 (en) Processed filter
RU2590588C1 (en) Method for production of preparation based on non-replicating viral vector expressing gene of human toll-like receptor and gene of modified protein flagellin