Una recente ricerca della North Carolina State University delinea come la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) potrebbe essere utilizzata per rendere più rapida ed efficiente la produzione di vaccini antinfluenzali basati su colture cellulari.

I ricercatori hanno dimostrato l'uso di una sonda NIR per misurare la concentrazione del virus dell'influenza nelle cellule coltivate in un bioreattore.

"La tecnica NIR è più veloce, più accurato e più coerente rispetto al metodo standard attualmente utilizzato per misurare le concentrazioni virali nelle cellule, "dice John Sheppard, un professore di scienze dei bioprocessi presso la NC State e corrispondente autore di un articolo che descrive il lavoro. "La sonda NIR ci fornisce dati quasi in tempo reale sulle concentrazioni virali, mentre il metodo standard per misurare la concentrazione virale comporta un processo complicato che può richiedere un'ora o più.

"Ottenere rapidamente dati che possono aiutare in vari modi. Può dire ai produttori di vaccini quando è il momento ottimale per raccogliere le cellule. Può aiutare i produttori a sviluppare una strategia di alimentazione per ottimizzare la crescita di cellule e virus. Può aiutare a rilevare potenziali problemi con un batch più rapidamente. Potrebbe anche consentire di automatizzare parzialmente il processo."

Gran parte della produzione di vaccini antinfluenzali viene attualmente effettuata utilizzando uova di pollame. Però, questo approccio – sviluppato per la prima volta negli anni '40 – presenta una serie di inconvenienti:il vaccino risultante non può essere utilizzato da pazienti con allergie alle uova; il lungo tempo di produzione e l'aumento del rischio di mutazioni rende più probabile che il vaccino risultante non corrisponda ai ceppi del virus dell'influenza che il pubblico deve affrontare; è più suscettibile alla contaminazione microbica; e non può essere prodotto abbastanza rapidamente per rispondere alle epidemie di influenza pandemica.

"La produzione basata su colture cellulari ha meno mutazioni, meno problemi di allergia, ed è più facile da scalare, " dice Sheppard. "Ma questo non significa che sia facile. L'industria sta già passando alla produzione di vaccini basati su colture cellulari, ma ci sono sfide infrastrutturali e normative. Riteniamo che l'uso della spettroscopia NIR potrebbe aiutare a rendere la produzione basata su colture cellulari più efficiente e prevedibile".

Prima che potessero testare l'approccio della spettroscopia NIR per misurare la concentrazione virale, i ricercatori hanno dovuto affrontare una sfida fondamentale:il metodo standard esistente per ottenere queste misurazioni era così impreciso che non poteva essere utilizzato per convalidare la tecnica NIR.

"Abbiamo dovuto sviluppare un metodo manuale migliorato - che richiede molto più lavoro - che offrisse misurazioni più accurate rispetto al metodo di laboratorio standard, " dice Sheppard. "Usando il nuovo metodo, siamo stati in grado di valutare l'accuratezza della spettroscopia NIR, e i risultati sono stati promettenti».

Alla maggior parte delle concentrazioni virali, la spettroscopia NIR era molto più accurata del metodo standard tradizionale, oltre che molto più veloce. Ma alle più alte concentrazioni, la precisione ne soffriva, sebbene fosse ancora accurata almeno quanto il metodo standard.

"Questa è una prova del concetto, " Sheppard dice. "Vorremmo incorporare set di dati aggiuntivi per perfezionare ulteriormente il modello che utilizziamo per tradurre i dati della spettroscopia NIR in numeri di concentrazione virale. Idealmente, vorremmo lavorare con i produttori di vaccini per mettere a punto il processo e metterlo in funzione".

La carta, "Produzione di vaccini antinfluenzali basati su colture cellulari:valutazione della spettroscopia nel vicino infrarosso per la determinazione in linea dei titoli virali, " è pubblicato nel numero di settembre della rivista BioProcess International .