Des recherches récentes de la North Carolina State University décrivent comment la spectroscopie proche infrarouge (NIR) pourrait être utilisée pour rendre la fabrication de vaccins antigrippaux à base de culture cellulaire plus rapide et plus efficace.

Les chercheurs ont démontré l'utilisation d'une sonde NIR pour mesurer la concentration de virus de la grippe dans les cellules cultivées dans un bioréacteur.

"La technique NIR est plus rapide, plus précise et plus cohérente que la méthode standard actuellement utilisée pour mesurer les concentrations virales dans les cellules, " dit John Sheppard, professeur de sciences des bioprocédés à l'État de Caroline du Nord et auteur correspondant d'un article décrivant le travail. « La sonde NIR nous donne des données proches du temps réel sur les concentrations virales, alors que la méthode standard pour mesurer la concentration virale implique un processus compliqué qui peut prendre une heure ou plus.

« Obtenir rapidement des données peut aider de plusieurs manières. Cela peut indiquer aux fabricants de vaccins le moment optimal pour récolter les cellules. Cela peut aider les fabricants à développer une stratégie d'alimentation pour optimiser la croissance des cellules et des virus. Cela peut aider à détecter les problèmes potentiels avec un lot plus rapidement. Cela pourrait même permettre d'automatiser partiellement le processus.

Une grande partie de la fabrication de vaccins contre la grippe se fait actuellement à partir d'œufs de volaille. Cependant, cette approche – développée pour la première fois dans les années 40 – présente un certain nombre d'inconvénients :le vaccin qui en résulte ne peut pas être utilisé par des patients allergiques aux œufs; le long délai de fabrication et le risque accru de mutations augmentent la probabilité que le vaccin résultant ne corresponde pas aux souches du virus de la grippe auxquelles le public est confronté; il est plus sensible à la contamination microbienne; et il ne peut pas être fabriqué assez rapidement pour répondre aux épidémies de grippe pandémique.

"La fabrication basée sur la culture cellulaire a moins de mutations, moins de problèmes d'allergies, et est plus facile à mettre à l'échelle, " dit Sheppard. " Mais cela ne veut pas dire que c'est facile. L'industrie est déjà en train de passer à la fabrication de vaccins basés sur la culture cellulaire, mais il y a des problèmes d'infrastructure et de réglementation. Nous pensons que l'utilisation de la spectroscopie NIR pourrait aider à rendre la fabrication basée sur la culture cellulaire plus efficace et prévisible."

Avant de pouvoir tester l'approche de spectroscopie NIR pour mesurer la concentration virale, les chercheurs ont été confrontés à un défi fondamental :la méthode standard existante pour obtenir ces mesures était si imprécise qu'elle ne pouvait pas être utilisée pour valider la technique NIR.

"Nous avons dû développer une méthode manuelle améliorée - qui demande beaucoup plus de travail - qui offrait des mesures plus précises que la méthode de laboratoire standard, " dit Sheppard. " En utilisant la nouvelle méthode, nous avons pu évaluer la précision de la spectroscopie NIR, et les résultats étaient prometteurs."

À la plupart des concentrations virales, la spectroscopie NIR était beaucoup plus précise que la méthode standard traditionnelle - ainsi que beaucoup plus rapide. Mais aux concentrations les plus élevées, la précision a souffert - même si elle était toujours au moins aussi précise que la méthode standard.

"C'est une preuve de concept, " dit Sheppard. "Nous aimerions incorporer des ensembles de données supplémentaires pour affiner davantage le modèle que nous utilisons pour traduire les données de spectroscopie NIR en nombres de concentration virale. Idéalement, nous aimerions travailler avec les fabricants de vaccins pour affiner le processus et le mettre en œuvre. »

Le papier, "Fabrication de vaccins antigrippaux basés sur la culture cellulaire :évaluation de la spectroscopie dans le proche infrarouge pour la détermination en ligne des titres viraux, " est publié dans le numéro de septembre de la revue BioProcess International .