Новости

Как в Петербурге производят "Спутник V"

Биотехнологическая компания Biocad, где выпускается вакцина "Спутник V", из-за растущего спроса планирует существенно расширять производство. Чтобы его наладить, компании пришлось научиться работать с весьма прихотливым материалом - вирусами: они требуют стерильной чистоты, управляемой вентиляции воздуха и очень строгого выполнения инструкций.

Мы проследили путь, который проделывает пробирка с биоматериалом, превращаясь в сотни тысяч доз вакцины в шприцах медиков

Опыт работы с клетками

Производственная площадка компании находится в особой экономической зоне "Санкт-Петербург" в поселке Стрельна. Мы приезжаем туда в знойный летний день и видим десяток крупных корпусных зданий с металлизированными фасадами.

Въезд на территорию - строго по пропускам. Добираемся непосредственно до линии производства вакцины, входим и попадаем в просторный зал, который ведет к нашей цели - входу в производственные цеха. Теперь нужно надеть две пары бахил, халат и шапочку.

К первому цеху ведут светлые коридоры. Пока идем, Егор Быстров, директор по производству 2.0, как необычно называется его должность, рассказывает, чем занимается компания.

С 2001 года предприятие производит препараты для терапии онкологических, аутоиммунных и других заболеваний. Лекарства здесь делаются с помощью биотехнологий, живых "фабрик" - микроорганизмов или клеточных линий, генетически модифицированных для производства сложных молекул.

Этот процесс сложный, в России не более десяти компаний занимаются выпуском биопрепаратов.

Линию по производству вакцины "Спутник V" здесь начали запускать в ноябре 2020 года. Благодаря тому, что у компании уже имелся богатый опыт работы с клетками млекопитающих, выпуск получилось организовать быстро.

Сейчас в этой работе занято около 250 человек, под линии отведено 10 тыс. кв. метров площадей завода.

"Уже через полгода с запуска проекта мы вышли на хорошие объемы.

Исходно наше производство было настроено под другие продукты - под моноклональные антитела (антитела, разработанные в лаборатории компании, которые вводятся пациентам в рамках специализированной терапии, также называются иммуноглобулинами - прим. ред.), которыми мы всегда занимались", - рассказывает Быстров.

"Когда пришла потребность в вакцине, мы очень быстро организовали новый участок производства за счет того, что используем одноразовые технологии, позволяющие очень быстро выстраивать линию и переключаться с продукта на продукт", - констатирует директор по производству.

В августе компания планирует модернизировать производство, что позволит увеличить мощность минимум в 1,5 раза.

Одноразовые технологии предполагают установку в биореакторы, где происходит размножение вируса для вакцины, специальных одноразовых мешков, что освобождает от необходимости мыть оборудование и позволяет ускорить процесс производства.

​​​​​​​Сложности микромира

В производстве и антител, и вакцины используются клетки млекопитающих. "Разница в том, что при производстве антител клетки сами нарабатывают белок в процессе жизнедеятельности.

В случае с вакциной нам необходимо заражать клетки для того, чтобы вирус попал внутрь, начал размножаться и создавать большое количество своих копий", - объясняет Быстров.

Однако есть, конечно, специфические сложности.

"При работе с вирусами надо соблюдать определенные правила для того, чтобы этот вирус не попал в чистые клетки раньше времени - то есть чтобы не произошло вирусной контаминации, - говорит Быстров. - Основное, чему нам пришлось быстро научиться, - это именно работать с вирусным агентом, держать его под контролем".

Для этих же целей пришлось создать отдельные зоны для работы с чистыми и зараженными клетками и перенастроить систему вентиляции.

По углам цеха расположены специальные климатические приборы, которые сотрудники между собой называют "слониками". Приборы автоматически регулируют температуру и влажность, в случае неполадок посылают сигнал инженерам.

На производстве поддерживается очень высокий класс чистоты. Не менее строгие требования предъявляются и к обучению сотрудников.

"В процессе выполнения рабочих операций персонал должен соблюдать определенные правила. Если они этого делать не будут, то возможны вирусные контаминации, остановка производства, потеря партии.

Вот примеры таких инструкций: необходимо правильно переодеваться при входе в производственные помещения, тщательно обрабатывать материалы и оборудование специальными дезинфицирующими средствами.

Все, что перемещается по производству, двигается по строго регламентированным схемам потоков", - перечисляет Быстров.

Клеточный "бульон"

Мы подходим к цеху с биореакторами. Это большие, объемом от 250 до 1000 литров цилиндры из стали, к которым подключены разнообразные датчики и трубки.

Внутри находится специальный мешок, куда заливают жидкость с клеточной культурой (речь идет о клеточной линии HEK 293 - Human Embryonic Kidney 293, которая была извлечена в 1973 году из почек человеческого эмбриона и с тех пор воспроизводится in vitro, так как такие клетки могут делиться практически бесконечно).

Для начала нового цикла производства партии вакцины в компанию приходит пробирка объемом 1 мл из Центра им. Гамалеи Минздрава РФ с подготовленными клетками, а также вирусная затравка - раствор с вирусной ДНК, содержащий аденовирус 26-го или 5-го серотипа.

Из такой маленькой пробирки получается несколько миллионов доз вакцины. Всего на производство одной партии вакцины уходит около 45 дней.

Содержимое пробирки ступенчато наращивается в специальных колбах, после чего помещается (сами сотрудники предприятия говорят - "засевается") в питательную среду в биореакторе, где происходит наращивание клеток до 250, а затем до 1000 литров. Этот процесс занимает несколько недель.

"Работы персонал выполняет периодически - люди приходят, заполняют биореактор, засевают клетки - и все, процесс пошел, он контролируется автоматически: все, что нужно, происходит с помощью системы управления, которая имеет функцию тревоги для вызова оператора в случае выхода параметров за контролируемый диапазон.

В этом помещении два-три работника, максимум пять на какие-то операции", - говорит Быстров.

Датчики, которые идут от биореактора, позволяют отслеживать параметры жизнедеятельности клеток, их рост, необходимую температуру и т.д. Клетки в биореакторах наращиваются до определенной плотности по концентрации на 1 мл, после этого в них вносится та самая вирусная затравка - раствор, полученный из Центра им. Гамалеи.

Заразить клетки, но не людей

Для создания вакцины от коронавируса сам коронавирус не используется. Клетки заражают знакомым большинству людей аденовирусом, являющимся в том числе причиной острых респираторных вирусных инфекций - ОРВИ, но не "обычным", а несущем генетическую информацию о коронавирусе.

Люди, работающие на всех этапах производства вакцины, не подвергаются опасности заразиться COVID-19.

Вирус нарабатывается в клетке от 48 до 70 часов. Главная опасность - чтобы процесс не прервался раньше времени, тогда есть риск потерять всю партию. Операторы линий контролируют этот процесс, наблюдая за потреблением клетками кислорода, их жизнеспособностью и другими параметрами.

"Через определенное время после заражения вирусом жизнеспособность клеток начинает падать", - объясняет Быстров.

Мы подходим к цеху выделения и очистки. Здесь расположены металлические колонны высотой примерно 1,5 метра - в них белеет сорбент, похожий на мороженое.

"Получившийся после этапа культивирования и лизиса клеток "бульон", содержащий вирусные частицы, необходимо пропустить через колонны с хроматографическим сорбентом, который позволяет отделить ненужные примеси и на выходе получить вирусный раствор высокой чистоты с нужными параметрами.

Сейчас раствор, содержащий вирус, собран в емкость и перемешивается в ней для отбора проб", - рассказывает директор.

Цех находится в чистой зоне - работники там экипированы специальным образом. На них технологический комплект одежды, а сверху герметичный комбинезон, две пары бахил, одни из которых стерильные, две пары перчаток и, наконец, полностью покрывающая лицо стерильная маска и очки.

К нам присоединяется один из операторов линии Дмитрий Перевалов, на предприятии он работает уже три года.

"В таком "костюме" работать вполне комфортно: в помещении работают вентиляционные системы, поддерживается температура около 20−21 градуса. В нем не жарко и видимость хорошая", - говорит он.

Смена длится 12 часов с тремя получасовыми перерывами. Дмитрий участвовал в наладке производства вакцины на заводе с начала проекта.

"Мне было это интересно, я люблю начинать работу над проектом с самого его открытия. Но до сих пор есть какие-то новые моменты.

Технология уже отработана, но ведь всегда можно что-то улучшать. И мне интересно принимать в этом участие, потому что узнаю какие-то новые вещи, какие-то могу дать советы с точки зрения оператора", - делится он.

После очистки вирусный раствор нужно развести и расфасовать. Разводится он плацебо - раствором без вируса с таким же содержанием веществ, как и в готовой форме. Это нужно, чтобы понизить концентрацию вируса до необходимой нормы.

"На всех этапах контролируется множество различных параметров, например, сейчас будет тестироваться целостность мембранных фильтров, перед тем как фильтровать технологический раствор, содержащий вирусные частицы.

Это делается для того, чтобы обеспечить максимальное качество и стерильность всех процессов, которые у нас происходят", - подчеркивает Быстров.

Один из работников заправляет мешок в контейнер, он наполняется и следует в цех розлива. Это тоже чистая зона, где операторы работают в белых комбинезонах, стерильных перчатках, а само помещение герметично отделено от внешней среды.

Тут с помощью специального оборудования вакцину разливают по флаконам, укупоривают и герметично закатывают, после чего по конвейеру флаконы отправляются в зону упаковки.

Тотальный контроль

Цех упаковки - финальный этап выпуска вакцины и единственный из цехов, который не относится к чистой зоне, - здесь можно находиться просто в халате и двойных бахилах. В этом цеху флакончики с вакциной, продолжая свой путь по конвейеру, проходят еще множество видов контроля.

Первый из них - этап визуальной инспекции: вакцина заезжает в машину, где расположено восемь сверхточных камер, каждая из которых оценивает определенные параметры: механические включения, посторонние частицы, сколы флаконов или их брак, цвет колпачка, герметичность, дозировка и пр.

Каждому из параметров соответствует разноцветная подсветка, что делает этот процесс завораживающим для стороннего наблюдателя.

Если камеры заметят какие-либо недочеты, продукт отправляется в брак.

В цехе упаковки монотонно: мерные щелчки, постукивания и писк разнообразных машин и аппаратов.

"Из-за этого нужно быть максимально бдительным, чтобы не допускать ошибок, главное - спокойная работа. Для этого здесь созданы нормальные условия, - считает один из работающих здесь операторов Сергей Тикко. - Безусловно, выпуск вакцины - огромная ответственность.

Мы понимаем, что делаем это для здоровья нации, и, соответственно, внутренний подъем от этого тоже есть".

После визуальной инспекции флакон отправляется на упаковку, здесь работает робот-манипулятор: наносит этикетку, серию, срок годности препарата.

Очередные камеры проверяют, что напечатана нужная информация, что она хорошо прочитывается. Затем картонажная машина укладывает флакон в пачку, туда вкладывается инструкция. Каждая из них также проверяется камерой по специальному штрихкоду.

Впереди еще одна точка контроля - сверхточные динамические весы, на которые попадает каждый флакон. И наконец, нанесение обязательной для лекарственных средств в России маркировки, по которой можно идентифицировать каждую пачку любого препарата и отследить весь путь ее движения.

Затем флаконы в упаковках попадают в коробки на паллете, происходит заморозка и дальнейшее хранение (не более полугода) при минус 18°С. Повторно замораживать вакцину нельзя. Так что разморозится она уже перед инъекцией.

В рефрижераторах вакцина будет ждать отгрузки в Центр им. Гамалеи, откуда ее распределят по всей стране.

Олег Павленко