Muchas vacunas contienen virus que se inactivan para evitar que dañen a los receptores. Esto generalmente se logra mediante la adición de productos químicos. Los científicos de Fraunhofer están adoptando un enfoque diferente, utilizando electrones de baja energía para irradiar los patógenos. Las ventajas de este nuevo método sonque no produce residuos tóxicos y proporciona una forma más rápida y menos agresiva de inactivar los patógenos.
Polio, influenza, hepatitis A: una inyección rápida, y sus patógenos no tienen posibilidad. La mayoría de las inoculaciones se basan en vacunas inactivadas, en otras palabras, vacunas cuyos virus han sido eliminados y cuyos patógenos ya no pueden dañar a los receptores.Sin embargo, el sistema los reconoce, produce los anticuerpos necesarios y, por lo tanto, proporciona una protección efectiva. Hasta ahora, los productos químicos, generalmente formaldehído, se han utilizado para matar los patógenos. Pero ese método tiene varias desventajas: el formaldehído, al igual que el otroLas sustancias químicas que se usan para el mismo propósito son tóxicas. Para minimizar los riesgos para la salud humana y el medio ambiente, estas sustancias se usan solo cuando están muy diluidas. Esto significa que los patógenos deben exponerse a la sustancia química durante mucho tiempo para ser destruidos.Por ejemplo, el formaldehído tarda alrededor de dos semanas en inactivar el poliovirus, que desencadena la poliomielitis. Un proceso que lleva tanto tiempo representa una desventaja para la industria. Moreover también, el formaldehído también modifica las proteínas en los virus contra los cuales el sistema inmune produce anticuerpos.Dicho de otra manera, el formaldehído altera los virus, lo que a su vez reduce la efectividad de la vacuna.
Una forma más rápida y menos agresiva de inactivar los patógenos
Los investigadores de los Institutos Fraunhofer de Terapia Celular e Inmunología IZI han desarrollado una alternativa prometedora, para la Ingeniería Interfacial y la Biotecnología IGB, para la Electrónica Orgánica, la Tecnología de Haz de Electrones y Plasma FEP, y para la Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA ". Usamoselectrones de baja energía para irradiar los patógenos ", dice el Dr. Sebastian Ulbert, jefe del grupo de trabajo en Fraunhofer IZI. En lugar de días o incluso semanas, unos pocos milisegundos son todo lo que se necesita para matar virus o bacterias. No soloesto acorta significativamente los tiempos de producción de la vacuna, los electrones destruyen solo los ácidos nucleicos en los virus y las bacterias, dejando sus proteínas intactas. Por lo tanto, los elementos a los que nuestro sistema inmune lanza la respuesta inmune deseada también están intactos después de la irradiación. Otro beneficio importante esque no se producen productos químicos tóxicos
Si bien durante mucho tiempo se han realizado experimentos para usar la irradiación para eliminar los patógenos, el esfuerzo experimental requerido hasta ahora ha resultado prácticamente inmanejable. Por razones de seguridad, la exposición a la irradiación radiactiva fue posible solo detrás de paredes sólidas, ciertamente no dentro de las salas de producción delindustria farmacéutica. "En contraste, la irradiación electrónica de baja energía es posible en un laboratorio normal", dice Ulbert. A una escala de laboratorio de 10 a 15 mililitros, los investigadores ya han demostrado que la técnica está libre de errores: los virus se eliminan de manera verificable yEn experimentos iniciales en modelos animales, la vacuna demostró una protección integral.
Eliminando patógenos automáticamente y en grandes cantidades
En el siguiente paso, los científicos quieren inactivar los virus también en grandes volúmenes. Esto no es tan fácil como parece. Dado que los electrones de baja energía penetran menos de un milímetro en el líquido que contiene los virus, el líquido debe presentarse encapas delgadas si los electrones van a alcanzar cada objetivo. Con la financiación de la Fundación Bill y Melinda Gates, los investigadores ahora están desarrollando dos prototipos adecuados que desactivarán los patógenos automáticamente. El primer prototipo está casi terminado: la solución a irradiar se llenabolsas, lo que garantiza una capa de líquido suficientemente delgada. Con el segundo prototipo, los científicos logran una fina capa de líquido al pasar la solución sobre rodillos. Los científicos esperan que los ensayos clínicos para la producción de vacunas que utilicen estos métodos puedan comenzar en unos cinco años 'hora.
Sin embargo, las aplicaciones de la nueva tecnología no se limitan a las vacunas. "Con la irradiación electrónica, también podemos inactivar material peligroso sin destruirlo", dice el Dr. Ulbert. Como ejemplo, esto permitiría tomar muestras de sangre de personas infectadas conel virus Ébola debe prepararse de tal manera que pueda examinarse de manera segura en laboratorios comunes.
El papel de los Institutos Fraunhofer en el proyecto
Cuatro Institutos Fraunhofer han combinado su experiencia para trabajar en la inactivación viral. Fraunhofer IZI entregó una prueba de concepto, lo que significa que ha demostrado que la técnica funciona según lo previsto. Sus investigadores también realizaron los estudios de vacunación. Los colegas de Fraunhofer IGB caracterizan molecularmente el efectode irradiación sobre patógenos. Los patógenos se inactivaron debido a la destrucción de sus genomas. Al mismo tiempo, se preservaron las proteínas patógenas que permitieron su uso para una vacunación eficiente. Fraunhofer FEP está proporcionando la tecnología de irradiación, contribuyendo con su experiencia en dosimetría, y participa enconstruyendo el prototipo que se alojará en Fraunhofer IZI en Leipzig. Fraunhofer IPA está desarrollando un procedimiento técnico completamente nuevo para transferir la "inactivación de pequeños volúmenes a escala de laboratorio" a una escala industrial para la producción de vacunas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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