自动化工厂生产疫苗


Vidadi Yusibov教授和安德烈沙龙教授(从左到右)在全自动化的植物工厂。

分子育种是一种简单,快速,安全的生产疫苗和治疗性蛋白质的方法。现在美国弗劳恩霍夫研究人员组建了一个良好生产规范(GMP)标准的工厂

2009年猪流感大流行期间的疫苗短缺表明,虽然鸡蛋生产是一个可靠的方法,一个全球性的紧急情况,它需要很长时间,并没有产生足够的疫苗。 所需要的是具有更短生产时间和更大容量的替代方法,例如在植物中生产疫苗和治疗剂。由于这种方法在行业中是已知的,所以分子农业是容易,快速和安全的:目标蛋白生产所需的遗传信息通过对人类无害的病毒载体引入植物。此外,植物具有类似于人类的蛋白质合成机制,并且可以容纳复杂的蛋白质。

“我们使用烟草植物是因为它们能很好地繁殖和维持我们的病毒载体。此外,他们在短时间内生长快,生物量大,“弗朗霍夫分子生物技术中心(CMB)的Vidadi Yusibov说。该方法已经在实验室中得到了证明。但是,这种方法可以用于大规模生产吗?研究人员已经清除了第一个障碍:他们已经开发了一个完全集成的,自动化的GMP设施,这是生物制药生产的基本前提。为了表彰这一成就,今年的弗劳恩霍夫奖颁发给今年的两位弗劳恩霍夫研究人员:弗朗霍夫制造创新中心的Andre Sharon教授(Fraunhofer生产技术研究所IPT研究所) )和Fraunhofer分子生物技术中心的Vidadi Yusibov教授(Fraunhofer分子生物学和应用生态学研究所的合作研究所)。

可预测质量的植物 - 任何时间,任何地点

决定性的时刻是从美国政府的国防高级研究计划局(DARPA)收到一份合同,该合同正在寻找疫苗生产的替代品。 “一旦互相了解了一些最初的困难,我们的生物学家和工程师团队成功地建立了我们的自动化植物疫苗生产工厂。现在,我们的植物不断增长,并使蛋白质以同样的可预测的质量,无论何时何地,我们都喜欢 - 这听起来很疯狂!“Fraunhofer CMI的Andre Sharon和波士顿大学工程教授说。

在专门设计的生长模块中,植物生长在具有矿物质水培养培养基而不是土壤的托盘中。光,水和营养物质被精确地分配和分配。特别开发的机器人将植物从站到站的各个步骤从插入微小的种子和真空渗透到收获和提取。

通过真空渗透的方式引入载体前,植物生长四周。这个过程如下:机器人拿起一个带有植物的托盘,把它翻过来,把烟草植物浸入水中。 “这种水含有含有遗传信息的载体(生物载体),该信息告诉植物应该生产哪种蛋白质。然后通过从水和植物中抽取空气来施加真空。一旦我们关闭真空,植物与载体一起吸入水中。这只需要几秒钟,“Sharon解释说。然后将植物放回生长模块进一步生长。在一个星期左右,他们已经产生了蛋白质。一旦收获,叶子被切成小块,并在全自动过程中均化。这产生了一种液体,从中提取蛋白质。最终产品是清澈的液体。

该试验设施每个月可生产多达300公斤的生物质,大约相当于250万单位的疫苗。

来源:弗劳恩霍夫