Опыт масштабирования и интенсификации промышленного производства векторной аденовирусной вакцины Гам-КОВИД-Вак в лимитирующих условиях пандемии

Пандемия COVID-19 явилась глобальным вызовом для системы здравоохранения. За более чем 200 лет, прошедших с момента первого массового применения вакцин, эпидемиологи всего мира убедились, что именно эффективные вакцины являются ключевым инструментом в борьбе с опасными инфекционными заболеваниями, особенно эпидемического и пандемического характера. В условиях быстро распространяющейся пандемии нового инфекционного агента, не только разработка принципиально новых вакцинных препаратов, но и возможность быстро организовать крупномасштабное производство приобретают решающее значение. В Российской Федерации коллективом ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России в 2020 г. была разработана инновационная векторная вакцина Гам-КОВИД-Вак для профилактики коронавирусной инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2. Перед рядом отечественных биофармацевтических предприятий была поставлена задача ее производства. Цель работы – оптимизация технологии производства вакцины Гам-КОВИД-Вак для масштабирования и наращивания объема выпуска. В ходе работы были решены следующие задачи: установлены критические атрибуты качества продукта и оптимизированы аналитические методы для их контроля; выявлены технологические стадии, плохо поддающиеся масштабированию; оптимизирован технологический процесс перед переносом в производство; модифицированы не масштабируемые/нетехнологичные стадии. В результате работы был налажен массовый выпуск субстанции обоих компонентов Гам-КОВИД-Вак, позволивший не только обеспечить высокую потребность в вакцине для иммунопрофилактики COVID-19 в Российской Федерации, но и осуществлять поставки данной вакцины в ряд зарубежных стран.

1. Logunov DY, Dolzhikova IV, Zubkova OV, Tukhvatulin AI, Shcheblyakov DV, Dzharullaeva, AS, et al. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, non-randomised phase 1/2 studies from Russia. Lancet. 2020;396(10255):887–97. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31866-3

2. Logunov DY, Dolzhikova IV, Shcheblyakov DV, Tukhvatulin AI, Zubkova OV, Dzharullaeva AS, et al. Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. Lancet. 2021;397(10275):671–81. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00234-8

3. Mohammed AQ, Sunkari PK, Srinivas P, Roy AK. Quality by design in action 1: controlling critical quality attributes of an active pharmaceutical ingredient. Org Process Res Dev. 2015;19(11):1634–44. https://doi.org/10.1021/OP500295A

4. Стратонова НВ, Лисов АС, Морозов АН, Тюпа ДВ, Хамитов РА. Методические подходы к валидации технологических процессов получения терапевтических рекомбинантных белков на основе концепции «Quality by Design». БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2018;18(3):175–83. https://doi.org/10.30895/2221-996X-2018-18-3-175-183

5. Zubkova OV, Ozharovskaia TA, Dolzhnikova IV, Popova O, Shcherbakov DV. Grousova DM, et al. Immunobiological agent for inducing specific immunity against severe acute respiratory syndrome virus SARS-CoV-2. WO2021002776A1; 2021.

6. Wissing S, Faust N, Scheer N. Overview: manufacturing adenoviral vectors at large scale: how to select the best process and cell line to avoid RCA formation. Gen Eng Biotech News. 2021;41(10):35. https://doi.org/10.1089/gen.41.10.12

7. Joe CCD, Jiang J, Linke T, Li Y, Fedosyuk S, Gupta G, et al. Manufacturing a chimpanzee adenovirus-vectored SARS-CoV-2 vaccine to meet global needs. Biotechnol Bioeng. 2022;119(1):48–58. https://doi.org/10.1002/bit.27945

8. Srivastava A, Mallela KMG, Deorkar N, Brophy G. Manufacturing challenges and rational formulation development for AAV viral vectors. J Pharm Sci. 2021;110(7):2609–24. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.03.024

9. Kawka K, Wilton AN, Madadkar P, Medina MFC, Lichty BD, Ghosh R, Latulippe DR. Integrated development of enzymatic DNA digestion and membrane chromatography processes for the purification of therapeutic adenoviruses. Sep Purif Technol. 2021;254(1):117503. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117503