Produção de Vacina contra Hepatite B

Produção de Vacina contra Hepatite B

ROSETÂNIA NEVES DA CONCEIÇÃO

Matrícula: 2009214889

PRODUÇÃO DA VACINA CONTRA HEPATITE B

GURUPI-TO

2012

Exemplifique a aplicação das etapas de desenvolvimento de uma nova vacina ou produto biotecnológico de alto valor agregado. Descreva em cada etapa do desenvolvimento o que é necessário obter e assegurar a comercialização deste novo produto.

O desenvolvimento de uma vacina demora muitos anos e demanda dinheiro, geralmente centenas de milhões de dólares, o processo de criar, testar e produzir uma vacina em massa pode levar muitos anos porque é um processo altamente complexo.

A Hepatite B é uma doença grave, o vírus pode causar uma doença de curta duração (aguda) que tem os sintomas de perda de apetite, sensação de cansaço, dores nos músculos, no estômago, diarreia e vômito, icterícia (pele o olhos amarelados); o vírus também pode causar uma doença persistente (crônica) que tem os efeitos de lesões no fígado (cirrose) e até câncer no fígado.

Estima-se que a cada ano, 80.000 pessoas, na maioria jovens adultos, sejam infectados com o vírus de Hepatite B, mais de 11.000 pessoas são hospitalizadas como resultados da hepatite B e que entre 4.000 e 5.000 pessoas morram de Hepatite B crônica. Daí, a importância de se criar a vacina contra essa doença.

Nessa atividade será apresentado o processo de produção da vacina contra a Hepatite B. No Brasil são produzidos 50 milhões de doses por ano de vacina contra Hepatite B. A vacina contra a Hepatite B é uma vacina inativada, ou seja, o vírus é completamente morto e pedaços mortos de microrganismos que causam a doença são colocados na vacina. Como os antígenos estão mortos, a força dessas vacinas tendem a se desgastar com o tempo, resultando em imunidade com menor duração. Então, várias doses de vacinas inativadas são geralmente necessárias para fornecer a melhor proteção. O benefício das vacinas inativadas é que existe uma chance zero de desenvolver qualquer sintoma relacionado à doença. Reações alérgicas são possíveis, mas extremamente raras.

Para que se tenha uma produção eficiente, cada etapa da produção deve ser otimizada, para que o processo industrial resulte numa vacina com qualidade e preço competitivo.

As etapas de produção da vacina contra a Hepatite B são apresentadas a seguir.

  1. Primeiramente é preciso isolar o vírus que causa a hepatite B em um ambiente de laboratório e descobrir como ele provoca a doença, entender a doença e as interações entre o homem e o patógeno. É importante que se isole cepas eficientes, que sejam alto-produtoras dos antígenos de interesse, nesse caso, a proteína viral HBsAg (antígeno) que é altamente imunogênica Essas estirpes devem passar por processos de melhoramento genético para que sejam cada vez mais eficientes. É de fundamental importância estruturar de modo adequado o Banco de Cepas, de maneira que não se perca as características desejáveis do microrganismo causador da Hepatite B.

  2. Agora que já temos o vírus isolado, é preciso cultivá-lo, com o objetivo de aumentar o vírus em quantidade e estabelecer as melhores condições ambientais para o máximo crescimento celular e máxima produção do antígeno de interesse. As condições que serão otimizadas são a temperatura, pH, potencial redox, ambiente aerado ou não, melhor concentração da fonte de carbono, qual melhor concentração de micro e macro nutrientes necessários.

Para que se alcancem altas taxas de conversão dos substratos no produto desejado, o tipo de biorreator onde será conduzido o processo também é um fator determinante da viabilidade do processo, porque busca-se um comportamento cinético que assegure a máxima produção do produto de interesse, bem como que isso ocorra no menor tempo possível, bem como o gasto com insumos sejam os menores possíveis, de forma a contribuir para o menor custo de produção possível. Nessa produção, a levedura Saccharomyces cerevisiae será utilizada como hospedeira, será infectada com o objetivo de promover a produção massiva do vírus causador da doença. É importante lembrar que atualmente, por meio da engenharia genética, é possível fazer a identificação e a clonagem molecular do genoma do vírus (HBsAg).

Em todas as etapas, exige-se assepsia na condução dos processos e proteção especial do operador contra infecções acidentais.

  1. Agora, será feito o desenvolvimento da vacina candidata e estudos pré-clinicos, para isso é necessário a produção de lotes experimentais, pra que sejam feitos os estudos pré-clínicos como, por exemplo, avaliações da estabilidade, critérios de pureza, a seleção de adjuvantes, estudos de formulação da vacina, estudos de inocuidade em animais, estudos de imunogenicidade em animais e outros.

  2. Após ter todo esse conhecimento, obtido na etapa anterior, o processo está otimizado e tudo está certo, então passamos para o cultivo em escala industrial. Nesta etapa é preciso fazer alguns ajustes do processo para que o aumento de escala efetuado não implique em perda de eficiência. Para que ocorra tudo certo o projeto do biorreator industrial deve ser feito mediante critérios adequados de escalonamento considerando relações geométricas, coeficientes de transferência de oxigênio, potência para agitação fornecida ao meio líquido por unidade de volume e outros.

  3. Produzidas as vacinas, é preciso inativá-las, para isso utiliza-se formalina diluída a 1/4.000, durante 48 horas a 30ºC e depois adsorvidas em hidróxido de alumínio. Se o vírus não for inativado, em vez de proteger da doença, vai causar a doença. É necessário determinar a cinética de inativação, de forma a ter uma vacina inócua. Outras formas de inativar vacinas é por meio de radiação, altas temperaturas e gradientes de pH.

  4. Após inativar as vacinas produzidas, é preciso separar, purificar e concentrar o produto. Não basta produzir bem os antígenos de interesse. É necessário que as operações unitárias utilizadas no processo sejam eficientes, para que não se perca parte do antígeno nessas operações subsequentes. Nesse caso, de produção de vacina contra a Hepatite B, a separação é feita por cromatografia.

  5. A próxima etapa é adicionar o adjuvante e eventuais preservantes, para que a vacina tenha a máxima eficiência e seja estável por longos (tipicamente 2 anos) períodos de armazenamento. As condições de armazenamento são de 2 a 8ºC Existem vários tipos de adjuvantes comerciais utilizados em vacinas aquosas ou vacinas em emulsão. Alguns deles são de tal modo eficientes que pode-se obter a resposta imune desejada, mesmo com quantidades muito pequenas de antígenos; isto tem evidentemente um grande impacto no custo da vacina produzida. O adjuvante utilizado na produção dessa vacina foi o hidróxido de alumínio.

  6. Agora, só falta fazer o controle de qualidade. Esse controle deve ser feito durante o processo de produção e também no produto final obtido. Os controles de processo incluem o pH, confirmação da inativação, quantificação do antígeno e pureza (ou seja a ausência de outros microrganismos contaminantes). No produto final faz-se o pH, aspectos visuais, esterilidade/pureza, inocuidade e teste de potência. O teste de potência é feito através de métodos imunoquímicos:

  • in vivo: realizados em animais de biotério (camundongos, cobaios e coelhos) e nas espécies-alvo para as quais a vacina é indicada.

  • in vitro: ELISAs, soro-neutralização, Lf, ToBI, etc

Esses testes de controle de qualidade asseguram a comercialização deste novo produto.

A vacina está pronta e pode ser usada na prevenção contra a Hepatite B. Uma vacina contendo formas mortas ou enfraquecidas do patógeno é administrada, o sistema imunológico identifica proteínas estranhas destes (antígenos). Uma vez que os antígenos forem identificados, o sistema imunológico desenvolve proteínas (anticorpos) contra os antígenos que circulam no sangue. Os anticorpos são produzidos pelos linfócitos B para combater a infecção. O corpo mantém uma “memória” destes anticorpos específicos a cada antígeno, caso haja nova exposição à doença no futuro.

REFERÊNCIAS

  1. CRAVEIRO, Américo Martins. Biotecnologia e biossegurança na produção de vacinas e kits diagnóstico - Produção comercial de vacinas e kits de diagnóstico. Recife-PE, abril de 2008.

  2. MCBRIDE Alan. Produção industrial de vacinas - Vacinologia e Engenharia de Vacinas. Biotecnologia, CDTec, UFPel. Maio de 2011. Disponível em: <http://www.ufpel.edu.br/biotecnologia/gbiotec/site/content/paginadoprofessor/uploadsprofessor/a037e938cef5bd13ace29e68e92d981b.pdf?PHPSESSID=ae96c8bd52c84baaa39ed1381f845a12> Acesso em 28 de outubro de 2012.

  3. HOYT Alia. Tipos de vacinas. Disponível em: <http://saude.hsw.uol.com.br/vacina2.htm > Acesso em 28 de outubro de 2012.

  4. Vacina contra Hepatite B, o que é preciso saber. Disponível em: <http://www.thewellcomp.com/assets/VIS_Statements/Portuguese/Hep%20B.pdf>. Acesso em 11 de novembro de 2012.

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