由馬格德堡馬克斯普朗克復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正在開發(fā)一種方法，用于以比以前更高的濃度復(fù)制疫苗病毒。研究人員在小型生物反應(yīng)器中培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)物中的病原體。疫苗的生產(chǎn)目前每年需要大約5億個(gè)雞蛋，這會(huì)引起一些問(wèn)題。

疫苗的生產(chǎn)經(jīng)常遭受并發(fā)癥和瓶頸。由于生產(chǎn)必須提前數(shù)年計(jì)劃，疫苗市場(chǎng)中少數(shù)公司的疫苗接種建議，質(zhì)量缺陷甚至經(jīng)濟(jì)計(jì)算的變化都會(huì)對(duì)保護(hù)性物質(zhì)的供應(yīng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如，2017年4月，美國(guó)疾病控制中心宣布，到2018年底，美國(guó)將不再提供針對(duì)黃熱病的唯一許可疫苗。雖然提供的替代品未在美國(guó)獲得許可，如果發(fā)生流行病，有效疫苗的有限供應(yīng)可能是危險(xiǎn)的。例如，2016年在安哥拉和剛果的黃熱病流行期間，成千上萬(wàn)的人感染了這種疾病。世界衛(wèi)生組織

一種理想病毒生產(chǎn)的組合方法

由馬克斯普朗克復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究所的Yvonne Genzel和Alexander Nikolay領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)正致力于防止此類問(wèn)題在未來(lái)發(fā)生。研究人員正在結(jié)合幾種方法在理想條件下生產(chǎn)黃病毒，包括引起黃熱病的病原體。首先，它們?cè)诔錆M營(yíng)養(yǎng)液的生物反應(yīng)器中繁殖動(dòng)物細(xì)胞，營(yíng)養(yǎng)液充當(dāng)病毒的宿主。

細(xì)胞在懸浮液中繁殖，即漂浮在營(yíng)養(yǎng)液中。定期吸入并泵回部分溶液的裝置連接到生物反應(yīng)器。包含數(shù)十個(gè)可透過(guò)營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的膜管的模塊保留細(xì)胞，但過(guò)濾掉營(yíng)養(yǎng)液和廢物離開反應(yīng)器。在該灌注過(guò)程中，探針連續(xù)監(jiān)測(cè)細(xì)胞濃度，調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基的供應(yīng)。研究人員已經(jīng)達(dá)到了細(xì)胞濃度，在生物反應(yīng)器中比通常的標(biāo)準(zhǔn)高出75倍。

然后研究人員用黃熱病病毒感染細(xì)胞。在這樣做時(shí)，他們使用另一種技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)最高的病毒濃度?？茖W(xué)家使用他們之前適應(yīng)的病原體在動(dòng)物細(xì)胞中特別好地繁殖。

病毒濃度高于任何其他已知方法

“我們的進(jìn)步非常有希望，”負(fù)責(zé)馬格德堡馬克斯普朗克研究所生物過(guò)程技術(shù)工作組團(tuán)隊(duì)的Yvonne Genzel說(shuō)。“新的灌注方法使得在狹小空間內(nèi)產(chǎn)生極大量的病毒成為可能。這使我們能夠?qū)崿F(xiàn)比以往任何方法都能提供的更高的寨卡病毒和黃熱病病毒濃度“。如果每個(gè)細(xì)胞的病毒產(chǎn)量非常低，灌注方法可能特別適合生產(chǎn)大量病毒。”如果這項(xiàng)技術(shù)很快就能被疫苗生產(chǎn)商大規(guī)模使用，那將是一件好事，“馬克斯普朗克復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究所所長(zhǎng)兼生物過(guò)程技術(shù)工作組負(fù)責(zé)人Udo Reichl解釋道。”它可以更靈活地適應(yīng)生產(chǎn)需求，最終為難以繁殖的病毒找到有效和經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)過(guò)程。

黃病毒通常通過(guò)蚊子傳播給人類并引發(fā)可能致命的傳染病，例如黃熱病。目前黃病毒感染不能治愈，藥物只能緩解癥狀。然而，疫苗接種可以預(yù)防一些病原體。

自1937年以來(lái)，已有一種針對(duì)黃熱病的活疫苗可用，但自第一批生產(chǎn)過(guò)程建立以來(lái)，制造方法并沒有根本改變。制藥公司仍在使雞胚中的病毒倍增。然后，他們從沒有致病特性的病毒中生產(chǎn)活疫苗。他們需要沒有被外來(lái)物質(zhì)和其他病原體污染的雞蛋，以這種方式生產(chǎn)疫苗大約需要12個(gè)月。

兩周后接種1000萬(wàn)劑疫苗的病毒

采用新的生產(chǎn)方法，生物反應(yīng)器中繁殖的黃熱病病毒數(shù)量在兩周內(nèi)增加一升，等于1000萬(wàn)疫苗劑量所需的數(shù)量。“不幸的是，病毒不能通過(guò)中空纖維膜直接收獲，因?yàn)槟?huì)隨著時(shí)間的推移而被阻塞，”Yvonne Genzel說(shuō)。“這就是為什么我們也在測(cè)試其他沒有膜的灌注系統(tǒng)”。

她的團(tuán)隊(duì)還在研究灌注方法如何與其他病原體如流感病毒，日本腦炎病毒和改良痘苗病毒安卡拉病毒一起發(fā)揮作用。后者是將基因材料引入基因治療中的生物體細(xì)胞的有希望的候選者。癌癥治療需要極高的病毒濃度，以便醫(yī)生可以使用這種方法治療以前無(wú)法治愈的腫瘤。如果灌注方法在計(jì)劃的研究中證明其價(jià)值，那么病毒可以更容易地用于許多應(yīng)用。