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La fabrication des vaccins Support de cours 4ème année pharmacie Université de

La fabrication des vaccins Support de cours 4ème année pharmacie Université de Monastir Faculté de Pharmacie de Monastir Département : Sciences pharmaceutiques B Discipline : Pharmacie Galénique MCA : Balsam Kacem 2019-2020 Objectifs Définir les différents types de vaccins Décrire les modes de fabrication des vaccins Déterminer les rôles des différents adjuvants de fabrication des vaccins Déterminer les contrôles à effectuer sur les vaccins 2 Plan Introduction / Définitions Classification des vaccins Fabrication des vaccins Conservation des vaccins Contrôle des vaccins Conclusion 3 I- Introduction 4 La vaccination: outil majeur de santé publique ayant fait ses preuves depuis de nombreuses années (moyen efficace et rapide de lutter contre de nombreuses maladies et leurs complications parfois mortelles) Eradication de certaines maladies comme la variole. Effet de protection individuelle ainsi qu’un intérêt collectif : immunité de groupe conférée Introduction 5 Introduction La production de vaccins est une activité de très haute technologie : 90 % des vaccins produits dans le monde (05 industries). La production de vaccins : de nombreux contrôles réalisés avec des moyens technologiques avancés. La mise sur le marché d’un nouveau vaccin nécessite plus de temps en recherche et développement que pour un médicament non biologique 6 Principe général de la vaccination Etablit : Fin du XIXe siècle par Louis PASTEUR : Une 1ère dose de culture vieillie de Pasteurella multocida ne tue pas les poules. Une dose ultérieure de culture fraîche, mortelle chez des poules témoins, ne tue pas les poules ayant reçu une dose préalable. Le vaccin: idem agent pathogène induit la primo-infection sans pour autant déclarer de pathologies. En cas de contact ultérieur avec le pathogène : réponse du système immunitaire est élevée et très rapide La vaccination permet à l’organisme de développer une réponse immunitaire active contre les micro-organismes 7 Vaccin « une préparation contenant des substances antigéniques ayant la propriété de créer une immunité active et spécifique contre l’agent infectant, la toxine, ou l’antigène élaboré par celui-ci » Substances antigéniques : dérivés d'agents infectieux pathogènes modifiés pour les rendre inoffensifs tout en conservant leurs propriétés immunisantes par différents moyens : atténuation (vaccins vivants atténués), inactivation (vaccins tués) fractionnement (vaccins chimiques, fractions antigéniques) 8 caractéristiques d’un vaccin: Efficacité : induire une mémoire immunitaire et conférer une protection durable contre l’infection ; T olérance : dénué d’effets indésirables graves ;  Facile à administrer: Modalités de prise ou d’injection : sous-cutanée, intradermique, intramusculaire, orale, nasale… Nombres d’administrations, Conditions de conservation 9 II- Classification des vaccins II-1 : Les vaccins vivants atténués II-2: Les vaccins inactivés II-3: Les vaccins conjugués 10 II-1: Les vaccins vivants atténués Les vaccins vivants atténués : contiennent un agent infectieux vivant (virus ou bactérie) dont le pouvoir pathogène est affaibli par différents procédés. Leur administration n’est susceptible d’entraîner qu’une maladie très bénigne (syndrome pseudo-grippal, légère éruption cutanée…). Contre-indiqués chez la femme enceinte et chez les sujets immunodéprimés 11 Procédés d’obtention des vaccins atténués Passages cellulaires en série Les vaccins hétérologues: utilisation d’un virus d’origine animale peu ou pas pathogène pour l’homme ayant suffisamment de parenté génétique avec le virus pathogène pour l’homme 12 Thermo-sensibilité: Lorsque la température passe de 37 à 33°C certaines souches virales pathogènes à 37°C voient son pouvoir pathogène diminuer devenant un virus atténué conservant le pouvoir immunogène Réassortiment génétique: les virus à génome segmenté co- cultivés avec des virus de la même famille non pathogènes peuvent donner un virus au pouvoir pathogène diminué suite à un échange de gènes entre les deux virus 13 II-2: Les vaccins inactivés Regroupent les V. complets et les V. sous-unitaires.  Bonne innocuité, sont peu fragiles, mais l’efficacité est très variable (plusieurs injections sont nécessaires). On distingue : Les vaccins complets : constitués de microorganismes tués. Les vaccins sous-unitaires ou fractions antigéniques: peuvent être des particules virales fractionnées ; des antigènes capsulaires (polysaccharides de pneumocoques ou de méningocoques) ; des antigènes membranaires (protéines bactériennes ou virales). Les vaccins inactivés protéiques : obtenus par traitement des toxines par le formaldéhyde anatoxines immunogènes mais non pathogènes 14 Procédés d’inactivation 15 Procédure physique : chaleur, ultrasons, rayons UV Procédure chimique : formol, phénol, éther, chloroforme, β- propionolactone Procédure physique et chimique : il est possible de combiner l’action des 2 agents pour compléter l’inactivation Les vaccins conjugués, obtenus par assemblage des polysaccharides à une protéine porteuse, entraînent une meilleure réponse immunitaire, notamment dès les premiers mois de la vie. Lorsque les fragments antigéniques sont de petite taille ou formés par des sucres, il est nécessaire de les coupler chimiquement à une protéine porteuse ou à une autre structure, afin de les rendre immunogènes dès l’âge de deux mois Exemple : Les vaccins contre le pneumocoque, Haemophilus influenzae b, le méningocoque II-3: Les vaccins conjugués 16 II-3: Les vaccins conjugués 17 III- Fabrication des vaccins III- 1: Conditions particulières de fabrication III-2: Fabrication biologique III-3: Fabrication pharmaceutique III-4: Les adjuvants spécifiques 18 III- 1: Conditions particulières de fabrication la stérilité de tout le procédé de fabrication : les vaccins sont des composés thermosensiblespas de stérilisation dans leurs récipients finaux Procédés validés Matériel et locaux : Matériel : stérilisation par autoclavage ou par chaleur sèche . Locaux : travail dans des conditions d’asepsie en ZAC : tempé- rature, humidité, air filtré stérilement, pressurisation avec des contrôles environnementaux fréquents Personnel : hautement qualifié, formé dans le domaine de fabrication et le contrôle des vaccins Préparation : deux grandes étapes de nature très différente sont nécessaires dans la fabrication d’un vaccin : la fabrication biologique et la fabrication pharmaceutique 19 La fabrication biologique comprend plusieurs étapes qui aboutissent à la production d’une unité, « un lot » d’antigène(s) vaccinal(aux) mélangé(s) dans certains cas avec un adjuvant pour constituer, « un vrac » de principe actif (drug substance). Le principe actif sera ensuite formulé et réparti lors des étapes de fabrication pharmaceutiques en produit fini, « le vaccin » (drug product) III-2: Fabrication biologique 20 Afin d’éviter des dérives génétiques la production est basée sur un système dit « système de lots de semence bactérien ou viral et système de banques cellulaires ». Le système de semence crée des cultures de microorganismes ou de cellules directement issus d’une semence ou d’une banque commune dont chaque étape (passage) est caractérisée et documentée : nombre de passages, absence de contaminant, absence de dérive génétique III-2: Fabrication biologique 21 Etape 1: établir un lot de semence viral ou bactérien et/ou une banque cellulaire primaires « master seed » ou « semence mère » à partir d’une souche initiale de microorganismes ou de cellules caractérisée. Semence mère : collection d’un nombre fini de récipients étanches (ampoules) contenant tous le même matériel (nombres de passages et caractérisation identiques) faisant l’objet d’une caractérisation complète La quantité initiale d’une semence mère doit être suffisamment importante pour permettre la production de vaccin pendant plusieurs dizaines d’années. Son extinction nécessite un nouveau développement complet et une nouvelle demande d’AMM. III-2: Fabrication biologique 22 Etape 2: Préparer un lot de semence viral ou bactérien et/ou une banque cellulaire secondaires ou de travail (working bank) à partir d’une des ampoules prélevées dans le stock de la semence ou de la banque mère. Des cultures successives, passages, dont le nombre est strictement défini et réglementé, vont permettre d’amplifier le matériel de la semence ou de la banque mère pour la production proprement dite des lots d’inoculum, destinés à la culture microbienne finale. Les banques de travail font aussi l’objet d’une caractérisation complète. III-2: Fabrication biologique 23 24 Etape 3 : La production des antigènes bactériens : Amplifications successives sont ensuite effectuées (petits récipients progressivement des fermenteurs) du matériel congelé ou lyophilisé du lot de semence de travail (Synthèse de l’antigène : phase de croissance des bactéries. ) Contrôle des paramètres de la culture (temps, température, pression en oxygène, mousse, agitation, pH, aération…) Récolte de la fraction antigénique brute : filtration ou centrifugation. Récolte de l’antigène purifié : plusieurs extraction et/ou purification et traitements (conjugaison): dépourvu de résidus chimiques, de protéines et de polysaccharides libres. III-2: Fabrication biologique 25 Etape 3’: La production des antigènes viraux les virus ne peuvent se multiplier qu’à l’intérieur d’une cellule vivante, les progrès de la production des vaccins viraux sont étroitement associés à ceux de la culture des cellules Exp : La culture sur œuf embryonné, in ovo (1930) : étape décisive dans la transition de la culture virale in vivo et in vitro. le virus de la fièvre jaune : cultivé sur embryons de poulet  le virus grippal : cultivé sur membrane chorioallantoide, III-2: Fabrication biologique 26 L’utilisation des antibiotiques et de milieux de culture relativement bien définis comme le milieu M-199 ou le milieu de EAGLE permettent : D’éviter les contaminations microbiennes une production de meilleure qualité III-2: Fabrication biologique 27 Obtention de l’antigène par génie génétique : ++ vaccins viraux. Elle permet de: pallier à l’impossibilité de cultiver certains virus in vitro(comme le VHB et le PVH) ; disposer d’une production d’antigène pratiquement illimitée et à faible coût assurer une absence totale du risque des maladies induites par les virus, comme la cirrhose uploads/Sante/ la-fabrication-des-vaccins.pdf