L’importance du rôle des pompes dans le développement et la production des vaccins

L’être humain fait face à une multitude de menaces sanitaires, de la grippe saisonnière banale aux germes pathogènes plus agressifs entraînant des maladies telles que la polio, la rougeole, et, plus récemment, la COVID-19. Le germe qui entraîne habituellement ces maladies est soit une cellule virale, soit une cellule bactérienne, et, en fonction de son mode d'attaque, il peut s'avérer difficile pour l’organisme humain de répondre suffisamment rapidement et efficacement pour empêcher la maladie de se déclarer.

Pour contribuer à préparer et à stimuler l’efficacité de la réponse du système immunitaire à ces agents pathogènes, l’une des étapes préventives habituelles que l'on peut suivre est d'administrer des vaccins. Les vaccins prennent des formes diverses, et chacune de ces formulations a pour but de stimuler la réponse immunitaire de l’organisme humain lorsqu'il se trouve en présence de germes pathogènes, tout en garantissant que la santé de son hôte n’est pas mise en danger pendant le processus de vaccination. C’est ce résultat désiré et nécessaire qui fait que les cycles d'élaboration des vaccins peuvent durer plusieurs mois, voire plusieurs années. Au vu de cycles de développement aussi longs, afin de garantir que les lots de vaccins restent viables et fournissent un rendement élevé, tout en minimisant le risque de contamination, il est essentiel d’être particulièrement attentif au matériel utilisé sur tout le trajet employé par le liquide, à chaque étape du développement.

Les étapes habituelles du développement du vaccin

Le développement de vaccins démarre habituellement par l’identification des menaces sanitaires actuelles. Une fois que cet agent à l’origine de la maladie est identifié, les recherches peuvent commencer afin de définir quelle serait la forme de vaccin la plus efficace, qui sont :

• Les vaccins vivants atténués sont constitués de versions atténuées du germe pathogène concerné. Étant donné que la version atténuée de l’agent infectieux atténué est très similaire au germe pathogène en question, les vaccins vivants atténués sont très efficaces pour simuler une réponse immunitaire durable. Toutefois, ils s’accompagnent de risques, notamment pour les personnes qui les reçoivent et qui ont des problèmes de santé sous-jacents pouvant compromettre l’efficacité de la réponse immunitaire.
• Les vaccins inactivés sont habituellement constitués par des agents infectieux totalement inactivés. Même s'ils sont plus sûrs pour davantage de destinataires, ils sont aussi généralement moins efficaces car ils stimulent moins la réponse immunitaire, et il faut procéder à des rappels pour garantir que la réponse immunitaire du destinataire est suffisante pour que ce dernier soit totalement préparé à réagir à la présence des agents pathogènes vivants.
• Les vaccins polysaccharides conjugués sous-unitaires recombinants sont développés à partir de fragments spécifiques de l’agent à l’origine de la maladie. On associe habituellement ces fragments à des zones ou à des caractéristiques de l’agent pathogène qui déclenche la réponse immunitaire naturelle chez l’hôte. De par la nature de ces vaccins, ils sont généralement à la fois sûrs pour le destinataire et ultra-efficaces pour amorcer une réponse agressive du système immunitaire de l’hôte lorsque celui-ci détecte la présence de ces fragments.
• Les vaccins toxoïdes sont élaborés à partir des versions inactivées des toxines libérées par l’agent à l’origine de la maladie une fois que cet agent est entré en contact avec l’organisme humain. Ils travaillent à préparer le système immunitaire humain à détecter plus rapidement la présence des toxines, et, ensuite, à concentrer la réponse immunitaire sur la zone où cette toxine a été décelée. Parfois, ces types de vaccins peuvent afficher une efficacité limitée, et, par conséquent, il faut administrer des rappels pour maintenir le niveau d’efficacité nécessaire à une réponse immunitaire adéquate.

Une fois que l’on a identifié le type de vaccin adapté, ce vaccin doit suivre un cycle de fabrication rigoureux et complexe. Les étapes de ce cycle peuvent généralement être décrits comme suit :

1. La mise en culture : Au cours de cette étape, on cultive le lot de semences et on laisse celui-ci s'accroître afin de produire des lots d'agents pathogènes plus importants. Lors de cette étape, des facteurs tel que la température, le pH, l’équilibre des nutriments, etc. doivent tous être pris en compte, surveillés et contrôlés.
2. La clarification/ purification : Une fois que la quantité-cible d'agent à l’origine de la maladie a été obtenue, le lot correspondant passe par un processus qui élimine toutes les traces du milieu de support. Cela garantit que l'agent purifié est prêt pour l'étape de développement suivante, puis, pour finir, pour être emballé et distribué.
3. La préparation pour le remplissage / l’emballage : Durant cette phase, toutes les étapes nécessaires (par ex. inactivation) sont suivies afin que le contenu des lots soit préparé aux étapes finales de production, et pour garantir la sécurité de l’hôte.
4. Le remplissage/l’emballage : À cette étape, la plupart du temps, on remplit des seringues et des flacons avec ce vaccin, en vue de son utilisation finale. On suit des étapes permettant de garantir que le produit fini est stable et viable, et on veille à la sécurité des hôtes.

Transfert du contenu du vaccin pendant tout le cycle de production

Chaque phase de ce cycle de production nécessite un transfert soigneux du liquide constituant le lot. De par la nature de la plupart des vaccins, qui contiennent souvent des agents pathogènes, soit actifs, soit inactivés, et parce que c’est la présence de ces agents à l'origine des maladies qui confèrent aux vaccins leur efficacité, il est essentiel d’utiliser un équipement et du matériel conçu pour préserver la viabilité des agents pathogènes, tout au long du trajet du liquide.

Alors que les vaccins traditionnels sont sensibles au degré de force de cisaillement auquel ils sont exposés, des technologies de pompes telles que nos têtes peuvent s’avérer être des options de pompes très efficaces. Ces moteurs sont unis de boîtiers en acier inoxydable, pour en faciliter le nettoyage, et les têtes de pompe Cytoflow sont des têtes de pompe péristaltique équipées d’un rouleau convexe unique et d'un lit de tuyau concave, ce qui réduit l’effet de cisaillement, et des études indépendantes ont prouvé que ce système améliorait le rendement total tout en minimisant les dommages occasionnés au contenu cellulaire ou viral du vaccin. Lorsque ces moteurs de pompe et ces têtes sont associés à des tuyaux qui bénéficient des certifications réglementaires tout en ayant la longévité nécessaire pour assurer chaque phase du développement d'un vaccin, on peut obtenir des rendements élevés de produit fini.

Dans les applications où l'on peut se trouver en présence de pressions élevées, comme durant l'étape de filtration à flux tangentiel (TFF) du processus de purification, le système de pompe recommandé impliquerait l'association du moteur de pompe de processus Masterflex L/S précédemment mis en avant avec l’innovante tête de pompe Quattroflow™. Cette tête de pompe unique à diaphragme à quatre cuves supporte des pressions élevées, tout en préservant les caractéristiques de faible cisaillement nécessaires pour garantir un rendement élevé de matériel vaccinal viable quand chaque lot est traité.

Pour ces applications, où l’on utilise seulement des fragments d'agents pathogènes, et où il est moins important de maintenir l'intégrité de l’organisme viral ou bactérien, l’utilisation du moteur de processus Masterflex L/S ou I/P en acier inoxydable, couplé à une tête de pompe Easy-Load^® II plus traditionnelle, est à envisager. Cette judicieuse option de moteur et de tête permet à la pompe péristaltique d'afficher des performances fiables, à un prix plus abordable par rapport aux options Cytoflow ou Quattroflow précédemment mises en avant. Et, de par la facilité d’utilisation inhérente à sa conception, il s'agit souvent du premier choix pour de nombreux clients partout dans le monde.

L'avantage, c’est que ce sont à la fois les solutions traditionnelles de pompes péristaltiques utilisant la tête de pompe Cytoflow et la tête de pompe Easy-Load II et l'option de tête de pompe haute pression Quattroflow qui conviennent bien à des applications à usage unique, ce qui minimise les temps morts et fait faire des économies.

Tirer parti des technologies de pompe, pour obtenir des bénéfices réels dans le développement des vaccins

Comme déjà dit, le développement des vaccins constitue un processus complexe qui prend du temps ; l’un d’entre eux permet d’obtenir des rendements élevés, avec une contamination et des temps morts réduits à leur minimum. En choisissant un système de pompe Masterflex idéalement taillé aux mesures de ces applications très exigeantes, les personnes impliquées dans le développement de vaccins peuvent faire des économies, et bénéficier de caractéristiques qui leur facilitent le travail, ce qui est très apprécié dans le secteur. Associée à la large sélection disponible de tuyaux Masterflex, une solution Masterflex est, à coup sûr, virtuellement proposée pour chaque besoin en matière de transfert ou de distribution de liquide pendant le cycle de développement d’un vaccin.

Crédit iconographique pour le vaccin : Angelo Esslinger de Pixabay