Comment fait-on pour fabriquer des vaccins dans le Centre de production de produits biologiques?

 

- Montréal, Québec

Le Centre de production de produits biologiques est conçu pour produire des vaccins à base de cellules et d'autres produits biologiques, notamment des vecteurs viraux, des sous-unités protéiques, des particules pseudo-virales et d'autres protéines recombinantes.

Qu'est-ce que cela signifie au juste?

Les vaccins déclenchent une réponse immunitaire sans pour autant provoquer la maladie. L'ingrédient clé qui fait fonctionner un vaccin est un antigène, c'est-à-dire une protéine ou un groupe de protéines qui provoque une réponse immunitaire dans l'organisme. L'antigène utilisé par la plupart des vaccins contre la COVID-19 est appelé glycoprotéine spiculaire.

Le vaccin fonctionne en introduisant l'antigène en quantités sûres dans l'organisme. L'organisme ne reconnaît pas l'antigène, le considère comme un corps étranger, ce qui stimule le système immunitaire à produire d'autres protéines (appelées anticorps) qui attaquent et neutralisent l'antigène. Si jamais le même antigène réapparaissait sous la forme du véritable virus, ces anticorps le reconnaîtront et renteront en jeu pour protéger la personne contre la maladie.

Recours à des cellules pour produire l'antigène

Puisque l'antigène est l'ingrédient clé, il est évident qu'une grande quantité de cette substance est nécessaire pour fabriquer des millions de doses d'un vaccin. Mais les antigènes ne retrouvent pas à tous les coins de rue, et ils ne peuvent pas être achetés à l'épicerie. Alors d'où viennent-ils?

Dans ce type de vaccin, les experts en biofabrication introduisent dans les cellules des gènes porteurs d'informations pour produire des antigènes. Lorsque les cellules se multiplient, elles agissent comme des usines microscopiques pour produire de grandes quantités de l'antigène nécessaire à la fabrication du vaccin.

Au Centre de production de produits biologiques, les cellules sont cultivées dans des bioréacteurs, où les conditions de croissance comme les nutriments, la température, le pH et les niveaux d'oxygène sont contrôlés pour assurer des conditions optimales. Le mélange à l'intérieur des bioréacteurs s'appelle une culture cellulaire qui peut être étendue à de plus grands volumes en la transférant de petits récipients à des bioréacteurs de plus en plus grands.

Le protocole précis de croissance des cellules peut varier légèrement en fonction du type de vaccin produit. En général, la croissance des cellules et la production de l'antigène sont appelées traitement en amont et peuvent prendre plusieurs jours ou semaines.

Séparation et purification

Une membre de l'équipe teste un mélangeur de 2 500 litres
Une membre de l'équipe de production du Centre de production de produits biologiques teste un mélangeur de 2 500 litres utilisé lors de la séparation et de la purification dans le traitement en aval.

Lorsqu'une quantité suffisante d'antigène est produite, la culture cellulaire doit être séparée et purifiée, et ce, afin d'éliminer les impuretés (appelées débris cellulaires) et d'autres substances qui sont nécessaires à la croissance des cellules, mais qui ne font pas partie du vaccin final.

Le processus de séparation et de purification du vaccin est appelé traitement en aval et peut prendre de 3 à 5 jours, selon le processus utilisé.

Une fois le traitement en aval terminé, le résultat est le principe biologiquement actif purifié et concentré, appelé substance pharmaceutique.

Formulation

Lors de la formulation, la substance pharmaceutique est diluée dans une solution neutre jusqu'à la concentration exacte requise pour l'utilisation prévue. Si le vaccin contient un adjuvant, qui renforce la réponse immunitaire de l'organisme et rend le vaccin plus efficace, celui-ci est également ajouté pendant la formulation.

Remplissage et finition

Dans la zone de remplissage et de finition, l'équipe de production remplit des flacons stériles individuels à l'aide de machines spécialisées, appelées équipement de remplissage aseptique, qui garantissent que le produit final est stérile et sûr.

Une fois que la formulation est terminée et les flacons sont remplis, le résultat est le produit pharmaceutique, ou le vaccin final.

Assurance qualité

Une fois rempli, chaque flacon est soigneusement inspecté avant d'être étiqueté, emballé et mis dans des cartons. Le vaccin est ensuite stocké à une température précise jusqu'à ce que l'équipe d'assurance qualité confirme qu'il répond à toutes les exigences et le libère pour l'expédition.

Experte effectue des tests diagnostiques
Une experte du Centre de production de produits biologiques effectue des tests diagnostiques dans le laboratoire de contrôle de la qualité.

Le respect des bonnes pratiques de fabrication (BPF) fait partie intégrante du fonctionnement du Centre de production de produits biologiques. Les équipes d'assurance et de contrôle de la qualité effectuent des tests et des vérifications constants pour garantir cette conformité, appuyée par une solide documentation à chaque étape du processus de production des vaccins. La conformité aux BPF et les protocoles exhaustifs d'assurance de la qualité sont essentiels pour garantir que les produits fabriqués dans le Centre de production de produits biologiques répondent constamment aux spécifications de qualité requises et sont sûrs pour l'usage humain.

En plus de démontrer que la production de chaque lot de vaccins est conforme aux BPF, en tant que nouvelle installation, le Centre de production de produits biologiques doit également démontrer sa conformité générale aux BPF avant de se voir accorder une licence d'établissement de produits pharmaceutiques autorisant la production de vaccins à tous les niveaux. À cette fin, les équipes travaillent depuis juin 2021 sur le processus de mise en service, de qualification et de validation de plus de 50 salles et 250 pièces d'équipement.

Procédé de production actuel

Le procédé fondamental de production des vaccins à base de cellules est assez homogène : cultiver des cellules pour produire l'antigène; séparer et purifier la substance pharmaceutique; la stabiliser et la formuler; et remplir des flacons pour créer le produit pharmaceutique final.

Mais, en réalité, il n'y a rien de simple. Chaque vaccin a un processus de production unique et chaque installation est un peu différente. Ainsi, même pour les experts en biofabrication, le processus de production en est chaque fois toute une autre histoire.

Des équipes du CNRC travaillent depuis mars 2021 avec le premier promoteur de vaccin de l'installation, Novavax Inc., sur le transfert de technologie pour le vaccin contre la COVID-19 de Novavax. Le transfert de technologie pour les lots à petite échelle est maintenant terminé. Des essais techniques sont prévus plus tard cette année pour tester et confirmer que le procédé produira les résultats escomptés à l'échelle commerciale.

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