Producción de Vacunas.

Temuco, Noviembre 2013

Integrantes: Nicole Huaiquiche . Constanza Pezo. Katherina Rebolledo. Carrera: Ingeniería Civil Química. Profesora: Jessica San Martín

Objetivos

• Realizar un estudio sobre la producción de vacunas, enfocado específicamente a la microbiología.

Generales :

Específicos:

• Recopilar información respecto a las vacunas, procesos y clasificación. • Conocer las distintas técnicas de producción • Conocer sobre los avances en esta materia • Realizar un estudio de costo • Investigar los impactos ambientales asociados con su producción.

Objetivos

¿Que son las Vacunas?

La vacuna es un preparado de antígenos que una vez dentro del organismo provoca la producción de

anticuerpos y con ello una respuesta de defensa ante microorganismos patógenos.

Historia Antecedentes Históricos

• La primera vacuna descubierta fue la usada para combatir la viruela por Edward Jenner en 1796.

• Las vacunas son el principal logro de la investigación biomédica y una de las principales causas de la mejora de la salud y la calidad de vida del ser humano.

Vacuna Ideal

• Elevada eficacia y efectividad contra la enfermedad

• Protección de larga duración • Inmunidad satisfactoria a cualquier edad • Posibilidad de administración al recién nacido • Administración sencilla, preferible no invasiva. • Dosis única (idealmente) • Seguridad (efectos secundarios mínimos o inexistentes) • Estabilidad (en condiciones de utilización variables) • Facilidad de fabricación • Coste reducido • Compatibilidad con otras vacunas

Clasificación:

Microbiológico. Sanitario. Vías de

Administración.

• Según su naturaleza, composición y método de obtención.

• Según los objetivos que se pretenden conseguir con su aplicación individual o colectiva.

• Vías de administración de las mismas.

Vacunas de microorganismos vivos

atenuados

Vacunas de Microorganismos

inactivados (muertos)

Enteras Subunidades

Vacunas vivas (Atenuadas).

Se Replica en el huésped pero con virulencia atenuada.

Ventajas: Desventajas:

• Induce Respuesta celular y humoral.

• Menor número de dosis. • Protección de mayor

duración.

• Posibilidad de reversión. • Puede ser más reactógena. • La infección puede ser

transmisible desde la persona vacunada.

• Dificultad de fabricación.

Vacunas vivas atenuadas de células enteras

• Los microorganismos que son obtenidos a

partir de cultivos se atenúan a través de pases sucesivos en animales o en medios de cultivo o más bien se inactivan mediante el calor o agentes químicos como :

• El Fenol o el Formol (Gripe, hepatitis A entre otras).

Vacunas Inactivada (Muerta).

Incapaz de Replicarse en el huésped y no produce la enfermedad.

Ventajas: Desventajas:

• Menos Reactógena. • No transmisible a otro

sujeto no vacunado. • Fabricación más sencilla.

• Escaso estimulo de la inmunidad celular.

• Necesidad de varias dosis iniciales y posteriores refuerzos para una protección completa y prolongada.

VIRUS MUERTO

BACTERIA MUERTA

Vacunas de subunidades

• Constan de preparaciones purificadas o

sintetizadas, pero de determinados componentes ( Proteínas, peptidos,carbohidratos, toxinas) de microorganismos.

• Se caracterizan por presentar una menor reactogenicidad (derivada de la ausencia de otros componentes no deseados del patógeno completo inactivado) y debido a su simplicidad, presenta mayor facilidad para generar mejoras (modificaciones estructurales, conjugaciones, moléculas recombinantes).

Vacunas de Anatoxinas o Toxoides.

• Se obtienen de las toxinas bacterianas que se purifican a partir de los cultivos bacterianos y se destoxifican a través de la acción del calor por medio de, glutaraldehido o el formol.

• Son en general vacunas que proporcionan una inmunidad intensa y prolongada

Vacunas Peptídicas.

• Por lo general, debido a que el sistema inmune reconoce a los patógenos no por una estructura completa, sino por una pequeña secuencia peptídica, denominada epítope.

• como secuencia de aa (Aminoácidos), se pueden llegar a su construcción, lo que permitiría generar la respuesta inmune sin una necesidad de usar el antígeno completo, con la evidente ventaja de reducir los efectos secundarios por la

inoculación de la vacuna. • Un ejemplo de ella es :

La vacuna contra la Hepatitis B.

Métodos de cultivo

Animales vivos

Huevos Embrionarios Cultivo de tejidos

En la actualidad, el uso de animales vivos para la producción de vacunas víricas está prácticamente abandonado

Los huevos embrionados pueden ser inoculados asépticamente con virus, usando una aguja y jeringa, a través de un agujero que se realiza en la cáscara. Este agujero se sella con parafina y los huevos se incuban a 36°C durante 2 a 3 días para permitir que los virus se multipliquen.

Método más usado para el cultivo de virus

animales. Una vez que el cultivo celular ha crecido,

es posible usarlo como un hospedador in vitro para un virus

Métodos de cultivos:

Metodología.

Cepas

Inactivación

Aislamiento

Medios de cultivo.

Cepas

• La vacunación con toxoides se utiliza en humanos para enfermedades causadas por Clostridium tetani y Corynebacterium diphtheriae. La mayoría de las cepas son estables en liófilos.

Inactivación.

• Las toxinas bacterianas se

inactivan siempre con formaldehido.

Métodos de cultivo

Generalmente las toxinas bacterianas no se producen en grandes cantidades en medios sintéticos, por lo que es necesario añadir una fuente de proteínas. Este medio debe ser suplementado con varios aminoácidos y vitaminas por lo que se añade extracto de levadura. La fuente de carbono es glucosa aunque también se puede utilizar sacarosa y maltosa.

Aislamiento.

• Se realiza para la purificación del toxoide. primero se elimina la mayor parte de las proteínas por precipitación con 25% de sulfato amónico en presencia de carbón activo y en condiciones alcalinas. Después de filtrar, la toxina presente en el filtrado se precipita por adición de sulfato amónico al 20%, se recoge por filtración, se re disuelve y se elimina el sulfato amónico por diálisis

Principales

Problemas al

momento de la

producción.

No todos los patógenos se

pueden cultivar en laboratorio

• En las vacunas vivas existe el riesgo de la reversión (recuperación de la capacidad patógena).

En las vacunas muertas, las endotoxinas de las bacterias

gram- pueden provocar reacciones.

Procedimiento para la producción de vacunas.

Generación del Antígeno

Liberación y Aislamiento

Purificación

Fortalecimiento Distribución.

Generación del Antígeno. Primer paso que consta de la generación del antígeno para inducir una respuesta inmune.

Incluye en crecimiento y la cosecha del patógeno (para inactivarlo posteriormente o aislar una subunidad ) o generar una proteína recombinante (proteína hecha con tecnología de ADN).

Para muchas vacunas virales este proceso comienza con cantidades pequeñas de un virus especifico que pueden

crecer en células.

Virus

Generación de Antígeno

Las bacterias pueden crecer en Biorreactores,

los cuales son muy similares a los

fermentadores. Algunos antígenos se pueden

fabricar dentro de bacterias o levaduras.

Bacterias

Liberación y Aislamiento. Es parte del segundo para para la producción, consiste en liberar el antígeno de las células y aislarlo del material utilizado en su crecimiento. Las proteínas y otras partes del medio de crecimiento todavía pueden estar presentes, y deben separarse en el siguiente paso.

Virus Bacterias

Purificación. En el proceso que se lleva a cavo de purificación del antígeno para vacunas hechas de proteínas recombinantes puede involucrar un procedimiento de cromatografía (método para separar materiales) y una ultrafiltración para lograr el objetivo de purificación.

V I R U S

B A C T E R I A S

Método de separación para mezclas complejas, permite

separar distintos componentes de una mezcla.

Es un tipo de filtración por

membranas, en la cual la presión hidrostática fuerza un líquido contra

una membrana semipermeable.

Métodos de Purificación (En vacunas de proteínas recombinantes).

Cromatografía Ultra filtrado:

Fortalecimiento. • Corresponde al cuarto paso de producción de vacunas, este consta poder ser el

paso de un ayudante, que es un material que mejora las condiciones de respuestas inmunológicas de manera no especifica.

• Las vacunas también pueden incluir estabilizadores o conservadores permitiendo

que se usen ampollas de dosis múltiples con seguridad.

Virus Bacterias

Distribución • Este ultimo paso permite combinar todos los componentes que forman la

vacuna final y los mezcla uniformemente en un solo recipiente. • La vacuna se coloca en paquetes de ampollas o jeringas, sellados con

topones o émbolos estériles y se etiquetan para su distribución.

• Algunas Vacunas se deshidratan por congelación y luego se rehidratan al

momento de aplicarlas.

Nuevas Tecnologías en Vacunas.

ADN Recombinante.

Vectores vacunales.

Vacunas de ácidos nucleicos

Vacunas Conjugadas.

• Las modernas estrategias de desarrollo de vacunas abarcan a todas las vacunas activas, vivas y muertas, virales o bacterianas

ADN Recombinante.

• Uno de los avances más considerables, que no es más que la aplicación de un conjunto de métodos de ingeniería genética, es decir, de métodos que nos permitan modificar deliberadamente la información genética de una célula.

Vectores Vacunales.

1. La primera consiste en provocar mutaciones específicas en el genoma viral, para lograr que los virus atenuados sean estables. La mayor estabilidad se consigue cuando la reversión pueda ser descartada.

2.- La segunda aproximación ha sido la fabricación de virus que sirvan como portadores (o vectores de expresión) de inmunógenos , con el objetivo de conseguir la presentación del inmunógeno al sistema inmunitario en el contexto de un virus vivo, de tal forma de desarrollar una inmunidad muy amplia.

Vacunas de Ácidos Nucleicos.

• El uso directo de preparaciones de ácidos Nucleicos que codifican un inmunógeno protector es una de las últimas tecnologías para el desarrollo de vacunas inactivadas.

Vacunas Conjugadas.

• Es la conjugación de macromoléculas, consistente en la unión

covalente de un inmunógeno concreto con una proteína portadora, por métodos químicos. Su objetivo es el de convertir antígenos débilmente inmunogénicos, como los péptidos, o que no inducen una respuesta adecuada, como los polisacáridos, en inmunógenos efectivos.

Impactos Ambientales.

Los residuos en producción de vacunas de tipo bacteriano son: • células bacterianas filtradas • filtros de las células gastados y productos residuales. En producción de vacunas de tipo viral, los residuos sólidos son: • los ratones donde se incubó el virus, sus camas y aquellos residuos

generados por la maceración de sus cerebros. • También se generan filtros EPA, presentes en ambos procesos, bacteriano

y viral, algunos de los cuales son retirados por terceros.

Título de la diapositiva

Las vacunas son el principal logro de la investigación biomédica y una de las principales causas de la mejora de la salud y la calidad de vida del ser humano.

Conclusión

Estructura de Trabajo de las"Vacunas"

Actividad Tiempo

Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4

Estado del arte 4 semanas

Búsqueda de información x x

Análisis de la información (Objetivos, Hipótesis) x x x

Selección de información x x x x

Reunión x

Tecnología 7 semanas

Nuevos procesos x x x

Métodos de actuales x x x

Innovación en las vacunas x x x

Reunión x

5 semanas

Clasificaciones x x x x x

Comercialización x x x

Reunión x

Impactos 5 semanas

Diagramas de producción . x x x x x

Reunión x

Conclusión 4 semanas

Discusión x x x x

Argumento final x x x

Entrega informe final. x x

Temuco, Noviembre 2013

Gracias por su atención