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Une révolution dans le domaine de la purification ouvre la voie à des vaccins peu coûteux

Une plateforme intégrée pour la purification des vaccins pourrait aider les entreprises pharmaceutiques à réduire leurs coûts de production, à atteindre des rendements plus élevés tout en économisant de grandes quantités d’eau.

Santé

Les vaccins représentent un élément indispensable de la santé publique. La production de vaccins nécessite cependant le traitement en aval de produits biopharmaceutiques, une activité réputée onéreuse qui consomme d’énormes quantités d’eau. La pression sur les ressources se fait particulièrement ressentir dans les pays en développement, lorsque la durabilité en eau constitue un problème majeur. «Une fois le composé biopharmaceutique produit dans un bioréacteur, il doit être extrait, purifié et formulé», explique Manuel Carrondo, coordinateur du projet DiViNe et directeur à l’Institute of Experimental Biology and Technology (iBET) au Portugal. «Les processus de purification se révèlent particulièrement complexes dans l’industrie des vaccins, dans la mesure où tous les contaminants doivent être éliminés par le biais d’étapes successives. Les processus de purification actuels donnent lieu à des rendements faibles en produit final, et peuvent représenter jusqu’à 80 % du total des coûts de production», ajoute Manuel Carrondo.

Une production durable de vaccins

L’objectif du projet DiViNe de l’UE a été de répondre à ces problèmes financiers et environnementaux en développant une plateforme intégrée de purification de vaccins permettant d’obtenir des rendements plus élevés et une empreinte environnementale plus faible. Pour ce faire, le projet a principalement combiné deux technologies innovantes, les Nanofitines (des protéines artificielles capables de lier de manière sélective des antigènes) et les membranes biomimétiques à la fois économes en énergie et extrêmement sélectives. «Affilogic et l’iBET proposaient les Nanofitines en tant que produit pharmaceutique candidat, et nous nous sommes demandé si ces éléments ne pourraient pas également servir au traitement en aval des vaccins», explique Manuel Carrondo. «C’est à ce moment-là que le projet DiViNe a vu le jour». La première étape de la purification implique une phase de capture, lorsqu’un produit cible, généralement un produit biopharmaceutique, est isolé et concentré. Concernant le projet DiViNe, les Nanofitines étaient spécifiquement conçues pour «capturer» trois familles de vaccins; c’était la première fois que ce «concept d’affinité» était utilisé dans le cadre de la purification de vaccins. Ces Nanofitines avec une «affinité sélective» sont liées à des perles chromatographiques assemblées en colonnes par Merck KGaA. Le liquide extrait du bioréacteur passe à travers ces colonnes. Les antigènes sont prélevés, tandis que l’eau et les impuretés sont éliminées. Enfin, un tampon récupère l’antigène purifié de la colonne. La deuxième innovation clé était l’incorporation d’aquaporines, des protéines qui aident les cellules à absorber l’eau, dans une membrane poreuse. Cela représentait une méthode économe en énergie pour séparer les contaminants de l’eau et garantir que l’eau puisse être recyclée dans le processus de production des vaccins.

Des succès en série

«Durant les deux premières années, tous nos partenaires ont travaillé à la meilleure manière de combiner leurs savoir-faire et leur créativité pour parvenir à une validation de principe», affirme Manuel Carrondo. «Les résultats sont devenus encourageants lors de la troisième année». GSK a proposé un nouveau vaccin candidat qui s’est révélé particulièrement difficile à développer, et le projet a fait des progrès considérables sur deux autres familles de vaccins. Les membranes biomimétiques produites par la jeune entreprise danoise, Aquaporin, ont constamment montré des résultats probants dans la récupération des eaux usées, permettant de la recycler dans le processus de production, et renforçant ainsi la position d’Aquaporin en tant qu’autorité du secteur capable d’élargir ses activités à des marchés connexes. «Nous avons déjà tous tant accompli; notre tâche consiste désormais à traduire ces résultats en brevets», indique Manuel Carrondo. «La réussite du projet permettra aux partenaires de poursuivre leur collaboration bien après sa fin officielle. En particulier, nous pouvons utiliser les banques cellulaires produites par GenIbet Biopharmaceuticals, afin de produire des Nanofitines en vue de les commercialiser».

Mots‑clés

DiViNe, produits biopharmaceutiques, Nanofitines, vaccin, biomimétique, membranes, Aquaporin, processus de purification, chromatographie

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