До сих пор производство инактивированных вакцин всегда основывалось на химических веществах. Патогены обрабатывают токсичными химическими веществами, в частности формальдегидом, до тех пор, пока генетическая информация вируса не будет полностью уничтожена, и он больше не сможет размножаться.
Этот процесс известен как инактивация. Но с ним связано много проблем: химические вещества также разрушают часть внешних структур, необходимых иммунной системе для образования антител. В зависимости от вируса, на его «уничтожение» могут уйти недели или даже месяцы. Кроме того, при производстве вакцин в промышленных масштабах используются большие количества токсичных химикатов, которые загрязняют окружающую среду и создают проблемы с безопасностью труда для работников фармацевтических предприятий.
Группа исследователей из трех институтов Фраунгофера разработала метод производства вакцин, который лишен этих недостатков. Он является значительно более быстрым, эффективным и экологически безопасным, чем традиционный производственный процесс. Вместо того, чтобы инактивировать вирус токсичными химическими веществами, ученые предлагают стрелять в него электронами. Этот процесс занимает всего несколько секунд, вирусная частица инактивируется, но остается практически целой, а никаких химикатов в окружающую среду не выделяется.
Чтобы разработать новую технологию, ученым пришлось преодолеть одно препятствие: электроны могут проникать в жидкость только на глубину нескольких сотен микрометров, и при этом они теряют все больше и больше энергии. Если вирусы, циркулирующие в жидкости, должны быть надежно уничтожены электронами, пленка жидкости не должна быть толще примерно 100 микрометров.
Физикам института Фраунгофера удалось преодолеть эту проблему и создать два решения: для проведения предварительных тестов и для производства вакцин в промышленных масштабах. На основе созданных установок ученые уже исследовали вирусы гриппа, Зика и герпес, а также многочисленные бактерии и паразиты, и успешно обезвредили все классы патогенов.
Прототип модуля для производства вакцин был завершен в 2018 году и введен в эксплуатацию в институте Фраунгофера. В следующем году группа исследователей получила лицензионного партнера и обеспечила лицензионный доход в размере почти миллиона евро на основе договорных соглашений. А недавно его создатели были награждены премией Фраунгофера 2021 года за «Технологии, ориентированные на человека и окружающую среду».
Ученые предполагают, что разработанные ими производственные модули размером с холодильник могут быть массово интегрированы в фармацевтическое производство примерно за пять-семь лет, что позволит производить инактивированные вакцины быстрым, эффективным и экологически чистым способом.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
