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タンパク質サブユニットワクチンの製造

タンパク質サブユニットワクチンの一連のプロセス

タンパク質サブユニットワクチンでは、ウイルスタンパク質の精製した組換え断片を抗原として使用して、免疫系を刺激し、防御免疫を誘発します。ウイルスタンパク質断片は感染を引き起こすことができないため、組換えタンパク質ワクチンは、弱毒化ウイルスや不活化ウイルスを使用するワクチンより安全であると考えられています。しかしながら、タンパク質ワクチンにより引き起こされた免疫反応は、他の種類のワクチンにより生じた免疫反応より弱い可能性があり、そのためアジュバントが必要になることがあります。組換えタンパク質サブユニットは、微生物発酵、哺乳類細胞、昆虫細胞などのさまざまな方法を用いて産生されます。続いて、不純物や汚染物を除去するために堅牢なダウンストリームプロセスが必要であり、その後、最終滅菌ろ過と充填が行われます。

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アップストリーム生産性を最適化する

サブユニットワクチン用の組換えタンパク質のアップストリーム製造ではさまざまなプラットフォームを利用できますが、選択される方法は必ず目標の生産性を達成するように最適化され、再現性があり、スケーラブルでなければなりません。

チャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞は、トランスフェクションが簡単で、タンパク質収率が高いため、組換えタンパク質製造で好んで使用されます。昆虫細胞は、組換えタンパク質製造のもう1つの選択肢であり、コスト効率が高く、スケーラブルで、哺乳類細胞よりも取り扱いが簡単です。

ダウンストリーム回収率と不純物除去を最大化する

ワクチン抗原を捕捉・濃縮し、プロセス・製品由来の不純物を除去するダウンストリーム精製は、元来困難であり、コストがかかります。組換えタンパク質サブユニットは、製造においてトランケート型などの副産物から分離するのが特に困難です。そのため、プロセスを最適化し、回収率を最大化するための幅広いダウンストリームソリューションを利用できることが必須です。

無菌ろ過、製剤化、最終充填で患者の安全性を確保する

患者の安全を確保できるようにするため、組換えタンパク質サブユニット製品は必ず0.22 µmフィルターで無菌ろ過しなければなりません。ワクチンの製剤化にはシングルユースコンポーネントを用いることができます。製剤化試薬が含まれるシングルユースバッグは、無菌のクイックコネクトを介してどのミキサーにも接続できます。製剤化後のワクチンは、最終充填とバイアル分注のためにシングルユース充填システムへ無菌移送できます。

プロセスに品質を組み込む

データの収集・モニタリング・解析のためのソフトウェアの展開ならびに製造ワークフローへのプロセス分析技術（PAT）の統合により、プロセスの理解、機敏性、柔軟性が高まり、品質保証が向上します。ラマン分光法は、重要プロセスパラメーター（CPP）と重要品質特性（CQA）を反映するサンプルの分子組成を経時的にモニタリングすることができるため、PATとして使用される数多くのツールの1つとなっています。

関連技術資料

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技術資料・プロトコールの検索

アップストリームの細胞培養

アップストリーム生産性は、(CHO)由来細胞株、昆虫細胞株、培地、サプリメント、およびシングルユーステクノロジーなどで構成される適切なプラットフォームを利用することで、最大化でき、スケールアップできます。

こちらで詳細をご覧ください：Development of a Novel Sf9 Rhabdovirus-Negative Cell Line (Sf-RVN^®) and Companion Chemically Defined Medium

清澄化

清澄化は、組換えタンパク質をさまざまな不純物から分離し、ダウンストリームプロセス用のフィードストリームを調製するために利用されます。清澄化では、pDADMAC 10%溶液、Millistak+^® Pod ディスポーザブルデプスフィルターシステム、Millistak+^® HC Pro Podデプスフィルター、またはClarisolve^® Podディスポーザブルデプスフィルターなどの改良された新しいデプスフィルターが使用されます。

大容量清澄化用Mobius^® FlexReadyソリューション

ダウンストリーム - タンジェンシャルフローフィルトレーション

タンジェンシャルフローろ過は、不純物除去に貢献しながら、高い収率、プロセス効率、組換えタンパク質サブユニット回収率を確保する役に立ちます。メルクのポートフォリオには、Pellicon^® 2 カセットを用いた限外ろ過／ダイアフィルトレーション、Pellicon^® 3カセットを用いた限外ろ過／ダイアフィルトレーション、またはPellicon^® カプセルを用いた限外ろ過／ダイアフィルトレーション、およびシングルユースのMobius^® TFF 80システムがあります。

ダウンストリーム – クロマトグラフィーとウイルスクリアランス

クロマトグラフィー用Mobius^® FlexReadyソリューションおよびクロマトグラフィー充填剤を用いたキャプチャー／ポリッシングクロマトグラフィーとクロマトグラフィーメンブレンを用いたポリッシングまでのダウンストリーム精製。組換えワクチン抗原を濃縮し、不要な不純物と汚染物を分離し、Viresolve^® Proソリューションまたは大容量ウイルスろ過用Mobius^® FlexReadyソリューションを用いてウイルスクリアランスを確実にすることは、プロセスの不可欠な部分です。

糖タンパク質の精製のための新しいミックスモード充填剤であるEshmuno CMX充填剤の詳細をご覧ください。

プロセス・製剤化用化学物質

化学物質は、アップストリームから製剤化まで製造プロセス全体で使用されます。メルクのポートフォリオには、必要となるすべてのバッファー・塩類、添加剤、およびCIP洗浄用製品が入っています。 Emprove^® プログラムでご提供する包括的文書と併せて適切な品質グレードを利用することは、ワクチン開発・製造のための適格性評価、リスクアセスメント、プロセス最適化に必須です。

最終無菌ろ過・充填

タンパク質サブユニットワクチンの確実かつ安定した無菌ろ過、製剤化、および最終充填は、患者の安全を確保するために欠かせません。ここでは、Millipak^® 最終充填フィルター、Mobius^® シングルユースミキシングソリューション、Mobius^® 2D／3Dアセンブリ・保存システム、およびNovaseptum^® GO無菌サンプリングソリューションが使用されます。

解析ソフトウェアとプロセス分析技術（PAT）

プロセス分析技術（PAT）とBio4C ProcessPad™ データ解析・Bio4C Orchestrator™ 自動化ソフトウェアを使って、プロセスをインラインからリアルタイムでモニタリング・制御することで、タンパク質サブユニットワクチン製造プロセスに品質を組み込むことができます。

Bio4C™ PATラマンソフトウェア搭載ProCellics™ ラマンアナライザーの詳細をご覧ください。

ウェブツール

Formulation Product Finderアプリケーションツール
剤形やアプリケーションをはじめとする多数のパラメータ別にメルクの製品ポートフォリオを迅速に分類。
バイオ医薬品アプリケーションガイド
お客様のあらゆるプロセス課題やニーズに適したソリューションを見つける役に立つ検索ツール。

関連アプリケーション

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開発初期から下流精製工程、ラージスケールでのワクチン製造まで、ワクチンの製造工程開発と応用ノウハウについてご紹介します。

ウイルス様粒子（VLP）ワクチン製造

VLPワクチンの製造業者は、確実なスケールアップでアップストリームの生産性の最適化して、不純物を確実に除去して収率と効率の目標達成、ダウンストリーム回収率の最大化、患者の安全性の確保をしなければなりません。メルクの総合的ポートフォリオならびに規制とアプリケーションに関する専門知識は、これらのプロセス課題に対処する役に立ちます。

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ウイルスベクターワクチンの製造

ウイルスベクターワクチンの製造には、一般的にテンプレート化された製造工程の使用が可能です。しかし、滅菌ろ過による収率の低下、ベクターの凝集性、接着培養のスケールアップなどの課題が存在します。このコアプラットフォーム技術と、協力関係により強化された専門知識によって製造上の課題をどのように克服できるかについて、詳しく学びましょう。

プラスミドDNAワクチンの製造

培養の生産性が低いこと、またプラスミドのサイズが大きく負電荷であることから、プラスミドDNA（pDNA）ワクチンの製造には多くの課題があります。低い分離性をもたらすpDNAと同様の不純物で、ライセートが高粘度になる可能性もあります。このコアプラットフォーム技術と、専門知識によって製造上の課題をどのように克服できるかについて、詳しく学びましょう。

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Biopharma 4.0：バイオプロセシングのデジタル化、高度化および連続化

Bioprocessing 4.0は、次世代のバイオ製造施設のための、先進的な上流・下流バイオプロセス技術、PAT、データ解析、自動化、制御ソフトウェアの統合を意味します。BioContinuum™プラットフォームは、これらの基本要素を提供し、専門技術によってパフォーマンスと生産性を新たなレベルに引き上げます。

モノクローナル抗体製造

モノクローナル抗体（mAb）の製造は、mAbベースの免疫治療薬の製造に使用する高度にテンプレート化されたアプローチです。すべてのステップにおいて頑健でスケールアップ可能なプロセスソリューションが必要です。これにより、治療薬の高度な濃縮およびプロセスの安全性が担保されながら、市場に送り出すまでの時間やコスト面での制約といった問題に対応できます。

関連製品分野

アップストリームプロセスケミカル

メルクのアップストリームプロセスケミカルポートフォリオは、サプライチェーンの透明性、信頼できる材料調達、クラス最高のレギュラトリーサポートに支えられ、研究から商業的応用までのすべてのステージに対して、バイオ製薬会社に高品質の原材を提供しています。

バイオ医薬品製造用セルライン

メルクのバイオ医薬品製造用セルラインは、新たな細胞株セルラインかかる時間、コスト、リスクを大幅に削減します。抗体、組換えタンパク質、遺伝子治療用のウイルスベクターの生産に適したメルクのセルラインは、アップストリームプロセスの進捗を加速します。

セルリテンション

メルクのセルリテンションシステムは、パーフュージョン培養シードトレインの課題に対処できるように設計されています。リアルタイムのモニタリング・制御を実現する先進的な制御ソフトウェアで使いやすく、プロセス効率が向上します。

シングルユースミキサー

メルクのMobius^® シングルユースミキシングソリューションは、中間体から最終製剤までの医薬品原料の混合ならびにバッファーや培地などのプロセス溶液の調製に関するお客様のニーズに対応します。

タンジェンシャルフロー・フィルトレーションホルダー/システム

メルクのタンジェンシャルフロー（クロスフロー）ろ過システムは、プロセス開発から大規模製造スケールまで、シングルユースおよびマルチユースのアプリケーションにおいて、低ホールドアップ量、最大限の濃縮倍率、最適な製品回収のために設計されており、消耗品には対応するホルダーが準備されています。

ウイルスクリアランス

ウイルスクリアランス関連製品をご覧ください：これらの製品群には、ウイルス不活性化、ウイルスフィルター、ウイルスフィルターホルダー、ウイルスフィルターシステムなどが含まれます。

バイオ医薬品製剤

ハイリスクなバイオ医薬品アプリケーションに対応すべく開発された高品質なプロセスケミカルと添加剤は、バイオ医薬品製剤の規制や品質に関連するリスクを最小限に抑えるのに役立ちます。

バイオプロセシングMobius^® シングルユースバイオリアクター

Mobius^® バイオリアクターシリーズには、ベンチスケール（2 mL、3 L）、パイロット製造、臨床製造、商用製造（50 ～ 2,000 L）用のシングルユースバイオリアクターがあり、プロセス開発初期から商用バッチ製造までの細胞培養を実現できます。

Our experienced cell line engineering team can help reduce biomanufacturing costs and timelines, using our ZFN technology to provide the customized gene knockouts, gene additions or stable genetic modifications you need for high-producing CHO cell lines.

分析法の開発と製品の特性解析

製品の特性解析、ウイルスベクターの特性解析、細胞株の特性評価に関するサービスをご紹介します。私たちのエキスパートと協力してお客様のワークフローを効率化します。

原材料試験

バイオ医薬品の製造に用いる材料の品質と純度を保証するための原材料試験を受託しています。

モノクローナル抗体のバルクハーベスト出荷試験

バルクハーベストとは、バイオ医薬品の製造中にバイオリアクターでの培養工程後に得られる培養液です。通常は、細胞、使用済みの培地、目的物質、反応副産物が含まれているため、外来性物質を否定し、下流工程の適格性を保証するための厳密な試験が必要です。

ウイルスクリアランス試験

ウイルスクリアランス試験は、バイオ医薬品のダウンストリーム工程のバリデーションに不可欠です。製造工程において、ウイルスのクリアランス能を効果的且つ再現性を有していることを確認します。

シングルユース・フィルターバリデーションサービス

バリデーションサービスを利用して医薬品の製造とプロセシングのためのフィルター、アセンブリ、シングルユースシステムの選択、試験、バリデーションを行い、市場への道のりを加速し、簡略化しましょう。

バイオプロセッシングシステム装置インストール

お客様と規制当局の要件に対応して、可能な限り素早く確実にバイオプロセシング装置が設置され、動作するよう経験豊富なエンジニアがサポートします。