(12) PATENTTIJULKAISU PATENTSKRIFT 111 0110 111111 11111111011 1111111 11 11111 FI00012 1117B SUOMI - FINLAND (FI) PATENTTI- JA REKISTERIHALLITUS PATENT- OCH REGISTERSTYRELSEN (10) FI 121117 B (45) Patentti myönnetty - Patent beviljats (51) Kv.lk. - Int.kl. C12N 7/00 (2006.01) C12N 5/06 (2006.01) A61K 39/15 (2006.01) A61K 39/245 (2006.01) A61K 39/12 (2006.01) CO7K 14/11 (2006.01) 15.07.2010 (21) Patenttihakemus - Patentansökning 971998 (22) Saapumispäivä - Ankomstdag 09.05.1997 (24) Tekemispäivä - Ingivningsdag 10.11.1995 (41) Tullut julkiseksi - Blivit offentlig 09.05.1997 (86) Kv. hakemus - Int. ansökan PCT/EP1995/004439 (32) (33) (31) Etuoikeus - Prioritet 10.11.1994 US 338761 P 07.06.1995 US 487046 P 07.06.1995 US 487222 P 07.06.1995 US 483522 P (73) Haltija - Innehavare 1 Baxter Aktiengesellschaft, Industriestrasse 67, 1221 Wien, ITÄVALTA, (AT) (72) Keksijä - Uppfinnare 1 Kistner, Otfried, WIEN, ITÄVALTA, (AT) 2 Barrett, Noel, KLOSTER NEUBURG/WEIDLING, ITÄVALTA, (AT) 3 Mundt, Wolfgang, WIEN, ITÄVALTA, (AT) 4 Dorner, Friedrich, Wien, ITÄVALTA, (AT) (74) Asiamies - Ombud Kolster Oy Ab, Iso Roobertinkatu 23, 00120 Helsinki (54) Keksinnön nimitys - Uppfinningens benämning Menetelmä biologisten tuotteiden tuottamiseksi proteiinittomassa viljelmässä Förfarande för producering av biologiska produkter i proteinfri odling (56) Viitejulkaisut - Anförda publikationer EP 113665 A2, EP 279563 A2, EP 19218 B2, Cinatl J Jr et al. "Protein-free culture of VERO cells: A substrate for replication of human pathogenic viruses", Cell Biology International, 1993, Vol. 17, nro 9, p. 885-895, Biosis Abstract: PREV199396143083, Cinatl J Jr et al. "Increased HIV-production on chronically infected H9 cells grown in protein-free medium". Archives of Virology, 1992, Vol. 125, nro 1-4, p. 327-330, Biosis Abstract: Prev199294115389, VEY M et al. "Hemagglutinin activation of pathogenic avian influenza viruses of serotype H7 requires the protease recognition motif R-X-K-R-R", Virology, 1992, Vol. 188, nro 1, p. 408-413. Biosis Abstract: PREV199294004365 (57) Tiivistelmä - Sammandrag Tämä keksintö koskee lähestymistapaa virusten, kuten influenssavirusten, ja niistä valmistettujen rokotteiden samoin kuin virusvektoreista johdettujen rekombinanttiproteiinien tuottamiseksi hyödyntämällä proteiinittomissa olosuhteissa viljeltyjä selkärankaissoluja. Näillä soluilla, joiden piiriin kuuluu solubiomassa, on parannettu kyky virusten lisäämiseen, ja ne eliminoivat viruksen kalliin ja aikaanvievän toistuvan viljelyn ja puhdistuksen tarpeen. Keksinnön piiriin kuuluu myös muita lähestymistapoja viruksen lisääntymisen edistämiseksi käyttämällä aktivoivia aineita, muuntamalla virusten aktivaatiokohtaa ja käyttämällä tehostussilmukoita. Käyttöön tarjotaan myös parannettuja ratkaisuja virusreassortanttien tuottamiseksi.
Föreliggande uppfinning avser ett synsätt på produktion av virus såsom influensavirus och av dem framställda vacciner och ur virusvektorer utvunna rekombinantproteiner genom att använda vertebratceller odlade under proteinfria förhållanden. Dessa celler, som inkluderar en cellbiomassa, uppvisar en förbättrad förmåga att öka fortpantning av virus och eliminerar behovet av kostsam och tidsödande odlingsrepetition och rening av virus. Uppfinningen avser även andra synsätt på förbättrande av fortplantning av virus genom användning av aktiverade substanser, genom modifiering av aktiveringssätet för virus och genom användning av ökningsslingor. Uppfinningen avser även förbättrade synsätt på produktion av virusreassortanter.
Menetelmä biologisten tuotteiden tuottamiseksi proteiinittomassa viljelmässä Keksinnön alue 5 Tämä keksintö koskee lähestymistapaa erilaisten ortomyksovirusten, käytännöllisesti katsoen mikä tahansa influenssavirus mukaan luettuna, lisäämiseksi suhteellisen suurilla saannoilla ilman uudelleensiirrostustarvetta, mukaan luettuna voimakkaasti kasvavien reassortanttien ja 10 heikennetyn viruksen tuottaminen. Tämä keksintö koskee lisäksi rokotteiden tuottamista mainituista viruksista. Tässä kuvataan myös solubiomassa, jolla on kyky ylläpitää erilaisia virusviljelmiä. Tämä keksintö koskee myös ortomyksovirusantigeenin tuottamista käyttämällä kyseistä 15 solubiomassaa. Keksinnön tausta Rokotteiden tehokas tuotanto vaatii isäntäjärjestelmän suurilla saannoilla tuottaman viruksen kasvattamista suurina määrinä. Eri virustyypit vaativat erilaisia 20 kasvuolosuhteita hyväksyttävien saantojen saamiseksi. Isännällä, jossa virusta kasvatetaan, on siksi suuri merkitys. Virusta voidaan virustyypin mukaan kasvattaa primaarikudosviljelmäsoluissa, vakiinnutetuissa solulinjoissa tai alkiollisissa munissa, kuten kananmunissa. 25 Myös olosuhteilla, joissa virusta viljellään, on suuri merkitys hyväksyttävän suuren saannon saamiseksi kannasta. Niinpä halutun viruskannan saannon maksimoimiseksi täytyy sekä isäntäjärjestelmä että viljelyolosuhteet sovittaa erityisesti sellaisen ympäristön aikaansaamisek- 30 si, joka on edullinen halutun viruskannan tuottamiseksi. Tyydyttävän saannon saavuttamiseksi erilaisten viruskantojen yhteydessä tarvitaan siksi järjestelmää, joka tarjoaa optimaaliset kasvuolosuhteet suurelle määrälle erilaisia viruksia. Monet virukset ovat rajoittuneita hyvin tarkasti
määrättyihin isäntäjärjestelmiin, joista jotkut ovat hyvin tehottomia virussaantojen suhteen. Jotkut nisäkässolut, joita käytetään virusten isäntäjärjestelminä, tuottavat virusta suurella saannolla, 5 mutta mainitunlaisten solujen tumorigeeninen luonne aiheuttaa sen, että niiden käyttöä rokotteiden tuottamiseen on rajoitettu säädöksin. Itse asiassa tähän tapaukseen sovellettavissa olevat Maailman terveysjärjestön (WHO) ohjeet ilmaisevat, että vain muutamat solulinjat ovat sal- 10 littuja virusrokotteiden tuotannossa. Ongelmat, joita syntyy seerumin käytöstä soluviljelmässä ja/tai kasvualustaan lisätyistä eläin- tai ihmisperäisistä proteiinilisäaineista, ts. eri erien vaihteleva laatu ja koostumus ja mykoplasma-, virus- tai BSE-agenssi- 15 kontaminaatioriski, ovat hyvin tunnettuja. Seerumi tai seerumiperäiset aineet, kuten albumiini, transferriini tai insuliini, voivat yleisesti ottaen sisältää epätoivottuja tekijöitä, jotka voivat kontaminoida viljelmän ja siitä tuotetut biologiset tuotteet. Ihmisen seerumista peräisin 20 olevista lisäaineista täytyy lisäksi testata kaikki tunnetut virukset, kuten hepatiittivirus tai HIV, jotka voivat välittyä seerumin kautta. Naudan seerumiin ja siitä peräisin oleviin tuotteisiin, esimerkiksi trypsiiniin, liittyy BSE-kontaminaatiovaara. Lisäksi kaikki seerumiperäiset 25 tuotteet voivat olla vielä tuntemattomien taudinaiheuttajien kontaminoimia. Siksi on meneillään monia yrityksiä saada aikaan tehokkaita isäntäjärjestelmiä ja viljelyolosuhteita, jotka eivät vaadi seerumia tai muita seerumiperäisiä yhdisteitä. 30 Monien virusten serotyyppi muuttuu ajan mittaan. Mikä tahansa muutos viruksen serotyypissä vaatii vastaavan muutoksen rokotteessa, joka on tarkoitettu saamaan aikaan immuniteetti uudelle virusserotyypille. Jotta pidetään yllä rokotteen antaman suojan teho jotakin määrättyä uutta 35 virusserotyyppiä vastaan, täytyy tuottaa uusi rokote, joka
antaa immuniteetin kyseiselle uudelle serotyypille. Uuden rokotteen tuottamiseksi täytyy kasvattaa uusia viruskantoja. Koska monien virusten, erityisesti influenssaviruksen, serotyyppi muuttuu hyvin nopeasti, viljelyjär- 5 jestelmän täytyy pystyä tuottamaan virusantigeenia, virionit mukaan luettuina, suurtuotantomäärinä riittävän nopeasti, jotta mandollistetaan rokotteiden tuottaminen virusinfektiokauden aikana. Monissa tapauksissa uusien viruskantojen 10 optimaaliset kasvuolosuhteet eroavat olosuhteista, joita on käytetty niiden edeltäjien viljelyssä. Niinpä viljelyjärjestelmä, jota voidaan helposti säätää täyttämään uusien viruskantojen optimaalisen kasvun asettamat vaatimukset, on hyvin toivottava. Lisäksi 15 käytännön näkökohdat, kuten tarve tuottaa suuria määriä uutta kantaa, tekevät viruksen, kuten influenssaviruksen, suurimittaiseen tuotantoon sovellettavissa olevasta menetelmästä hyvin toivottavan. Yksi tyypillinen esimerkki viruksesta, joka 20 muuttaa tiheään serotyyppiään, on influenssavirus. Influenssa on yksi tärkeä ihmisen hengityselinsairaus ja aiheuttaa monia tuhansia kuolemantapauksia vuosittain. On olemassa kolme yleistä influenssavirustyyppiä, tyyppi A, tyyppi B ja tyyppi C. Nämä tyypit määritellään 25 niiden sisäisten proteiinien välisen serologisen ristireaktiivisuuden puuttumisen kautta. Tyypin A influenssavirukset luokitellaan lisäksi alatyypeiksi niiden glykoproteiinien, hemagglutuniini (HA) ja neuraminidaasi (NA) -proteiinien, antigeenierojen perusteella. Ihmiset ovat 30 alttiita pääasiassa tyypin A, B ja C influenssavirusten aiheuttamille sairauksille. Nykyisin merkittävimpiä ihmisten influenssainfektioiden aiheuttajia ovat tyyppi B ja influenssavirustyypin A alatyypit H1N1 ja H3N2. Niinpä 35 nykyisiin influenssarokotteisiin sisällytetään yleensä
tyypin B ja influenssavirustyypin A alatyyppien H1N1 ja H3N2 antigeeneja. Nykyisin saatavissa olevien rokotteiden suojausaste on alueella 75-90 %. Influenssaviruksen HA-antigeeni on isännän viruk- 5 senvastaisten suojaavien immuunireaktioiden pääkohde. Yksi tehokkaiden influenssarokotteiden kehittämisessä esiintyvistä ongelmista on HA-proteiinia koodittavan geenin suuri mutaatiotiheys, mikä johtaa antigeenisuuden muuttumiseen tiheästi. Tehokkaiden rokotteiden tuottamiseksi täytyy 10 siksi tuottaa tiheästi uusia rokotteita viimeaikaisista influenssavirusisolaateista. Normaali käytäntö uusien virusisolaattien keräämiseksi on ottaminen talteen nieluviljelynäytteestä tai vastaavasta lähteestä, mitä seuraa isolaattien viljely alki- 15 ollisissa kananmunissa. Vaikka ensimmäinen eristäminen muniin saattaa olla vaikeaa, virus sopeutuu nopeasti munaisäntäänsä, ja viruksen suurimittainen tuotanto voidaan toteuttaa munissa. Tavanomaiset menetelmät influenssarokotteen 20 tuottamiseksi ovat aina sisältäneet virusten viljelyn alkiollisissa kananmunissa. Tällä menetelmällä kasvatettuja viruksia käytetään sitten elävää heikennettyä virusta, tapettua kokonaista virusta tai alayksikköä sisältävien rokotteiden tuottamiseen. Tavanomainen 25 menetelmä, jossa käytetään alkiollisia kananmunia influenssarokotteen tuottamiseen, on kuitenkin äärimmäisen vaivalloinen, ja siihen liittyy monien tuhansien munien käsittely viikottain. Tyypillisessä toimenpiteessä munat täytyy läpivalaista, kuori täytyy steriloida ja kukin muna 30 täytyy inokuloida injektoimalla pieni tilavuus virusta rakkokalvo-onteloon. Injektoituja munia inkuboidaan sitten 48-72 tuntia lämpötilassa 33-37 C, ne läpivalaistaan uudelleen, pidetään kylmässä yön yli ja avataan, rakkokalvonesteen talteenoton mandollistamiseksi. Talteen 35 otettu neste täytyy sitten selkeyttää suodattamalla ja/tai
sentrifugoimalla ennen jatkopuhdistuskäsittelyä. Sitten vaaditaan perusteellista puhdistusta munaproteiinin poissaolon takaamiseksi. Katso Requirements For Inactivated Influenza Vaccine, World Health Organization 5 Technical Report Series 384 (1966). Tyypillisessä kananalkiotoimenpiteessä tarvitaan 1-2 munaa yhden influenssarokoteannoksen tuottamiseen. Niinpä miljoonan rokoteannoksen tuottamiseen täytyy käsitellä yli miljoonan munan alkio. Yhteenvetona voidaan to- 10 deta, että tavanomainen lähestymistapa influenssavirusrokotteiden tuottamiseksi sisältää monia vaiheita, joita on vaikea automaatistaa ja jotka ovat siten paljon työvoimaa vaativia, aikaavieviä, kalliita ja kontaminaatioalttiita. Siksi tarvittaisiin menetelmiä, jotka ovat vähemmän työ- 15 valtaisia, vaativat vähemmän biologista kudosta tuotettua annosta kohden ja ovat vähemmän alttiita kontaminaatiolle. On tehty monia yrityksiä tehdä tavanomainen kudosviljelytekniikka, jossa käytetään primaarisia kananalkiosoluja ("CEC") tai vakiinnutettuja nisäkässolulinjoja, 20 sopivaksi influenssarokotetuotantoon. Nämä yritykset eivät ole onnistuneet, koska monet viruskannat eivät monistu tavanomaisissa viljelmissä. Vakiinnutettujen nisäkässolulinjojen, kuten Madin-Darny-koiranmunuais (MDCK) -solulinjojen, avulla on onnistuttu paremmin joidenkin kantojen 25 replikaatiossa. Monet viruskannat eivät kuitenkaan monistu MDCK-linjassa. Lisäksi pelot, jotka koskevat mandollisia haittavaikutuksia, joita liittyy tumorigeenisten solujen käyttöön ihmisille tarkoitettujen rokotteiden tuottamiseen, ovat estäneet MDCK:n, voimakkaasti transformoidun 30 solulinjan, käytön tässä yhteydessä. Yksi päävaikeuksista kasvatettaessa monia influenssaviruskantoja primaarikudosviljelmässä tai vakiinnutetuissa solulinjoissa syntyy siitä, että on välttämätöntä aktivoida influenssaviruksen 35 hemagglutiniinin proteolyyttinen pilkkoutuminen
isäntäsolussa. Viruksen HA o-esiasteen pilkkoutuminen HA 1 ja HA 2 -alafragmenteiksi on välttämätön vaihe, jotta virus infektoisi uuden solun. Pilkkoutumista tarvitaan siten muuttamaan uusia viruspartikkeleja isäntäsoluissa 5 virioneiksi, jotka pystyvät infektoimaan uusia soluja. Pilkkoutumisen tiedetään tapahtuvan sinä aikana, kun yhtenäinen HA o-kalvoproteiini kulkeutuu infektoituneen solun endoplasmaverkosta plasmakalvoon. Hemagglutiniinille tapahtuu kuljetuksen aikana sarja translaation yhteydessä 10 ja jälkeen tapahtuvia muutoksia, mukaan luettuna esiaste- HA:n proteolyyttinen pilkkoutuminen aminoterminaaliseksi fragmentiksi HA 1 ja karboksiterminaaliseksi HA 2:ksi. Se, että on löydetty influenssavirioneja, jotka sisältävät joko pilkkoutumattomia tai pilkkoutuneita HA- 15 glykoproteiineja, osoittaa, ettei pilkkoutuminen ole aina välttämätöntä virusten ryhmittymiselle ja vapautumiselle infektoituneesta solusta. HA:n pilkkoutuminen on kuitenkin todella välttämätöntä uuden isäntäsolun infektoinnin käynnistämiseksi. 20 Vaikka tiedetään, että pilkkoutumaton HA voi olla välittäjänä viruksen kiinnittymiselle solun pinnalla oleviin neuramiinihappopitoisiin reseptoreihinsa, se ei ole kykenevä infektiosyklin seuraavaan vaiheeseen, joka on fuusioituminen. On raportoitu, että tarvitaan HA 2:n hyd- 25 rofobisen aminopään paljastumista, niin että se pääsee kohdesolun sisään ja muodostamaan siten sillan viruksen ja kohdesolun kalvon väliin. Tätä seuraa kyseisten kanden kalvon yhteensulautuminen ja viruksen meno kohdesolun sisään. 30 Hemagglutiniinin proteolyyttinen aktivaatio noudattaa monien entsyymien ja hormoniesiasteiden, kuten proinsuliinin, progastriinin ja pro-opiomelanokortiinin, yhteydessä havaittua mallia. Siinä tapahtuu pilkkoutuminen arginiiniryhmän kohdalta trypsiinin kaltaisen 35 endoproteaasin vaikutuksesta. Saatavissa oleva
todistusaineisto viittaa siihen, että endoproteaasi on solunsisäinen entsyymi, joka on kalsiumista riippuvainen ja jonka ph-optimi on neutraaliarvossa. Näitä havaintoja lukuun ottamatta on olemassa vähän tietoa solunsisäisen 5 proteaasin luonteesta [Klenk et al., The Molecular Biology of Influenza Virus Pathogenicity, Adv. Virus Res. 34 (1988) 247-281]. Koska aktivoivat proteaasit on soluentsyymejä, infektoituneen solun tyyppi määrää, pilkkoutuuko influenssa- 10 viruksen hemagglutiniini. Nisäkkäiden influenssavirusten ja lintujen ei-patogeenisten influenssavirusten hemagglutiniinit ovat alttiita proteolyyttiselle pilkkoutumiselle vain rajoitetussa määrässä solutyyppejä. Lintujen alatyyppeihin H5 ja H7 kuuluvien patogeenisten virusten hemagglu- 15 tiniinit toisaalta pilkkoutuvat monissa erilaisissa isäntäsoluissa esiintyvien proteaasien vaikutuksesta. Niinpä erilaisten mandollisten isäntien määrässä on eroja, jotka ovat seurausta eroista hemagglutiniinin pilkkoutuvuudessa, joka on korreloitavissa viruksen patogeenisten ominaisuuk- 20 sien kanssa. Pilkkoutuvuuserot johtuvat eroista hemagglutiniinin pilkkoutumiskohdan aminohapposekvenssissä. Sekvenssianalyysit ovat paljastaneet, että lintujen ei-patogeenisten ja 25 nisäkkäiden kaikkien influenssavirusten hemagglutiniinimolekyylin fragmentteja HA1 ja HA2 kytkee toisiinsa yksi arginiiniryhmä. Lintujen patogeenisissa kannoissa on sen sijaan muutaman emäksisen aminohapon sekvenssi pilkkoutumiskohdassa; yhteisenä tekijänä on pari lysiini-arginiini 30 tai arginiini-arginiini. Kaikkien influenssavirusten hemagglutiniinit pilkkoutuvat samalla yleisellä mekanismilla, joka johtaa emäksisten aminohappojen eliminaatioon. Monien eri influenssaviruskantojen pilkkoutumiselle välttämättömiä protaasiaktiivisuuksia on 35 saatavissa alkiollisista munista ja kokonaista
kananalkiota edustavista soluaggregaateista. Tavanomaiset kananalkioista valmistetut CEC-viljelmät antavat kuitenkin tulokseksi vain joitakin proteaasiaktiivisuuksia ja mandollistavat siten replikaation vain rajoitetussa 5 määrässä erilaisia influenssaviruskantoja. Tavanomaiset menettelyt CEC-viljelmien valmistamiseksi käsittävät pään ja sisäelinten poistamisen ja useita trypsiinikäsittelyvaiheita. Nämä menettelyt johtavat spesifisesti aivo-, sydän-, keuhko-, maksa- ja munu- 10 aissolujen häviämiseen, joiden on osoitettu replikoivan joukossa influenssaviruskantoja [Scholtissek et al., Multiplicication on Influenza A Viruses with Cleavage and Non-cleavable Hemagglutinin in Chicken Embryo Membranes or Organes, and Cell Cultures Derived Therefrom, J. Gen. 15 Virol. 69 (1988) 2155-2164]. Tavanomaiset menettelyt johtavat siten hyvin valikoituneeseen solupopulaatioon, joka koostuu pääasiassa fibroblasteista, jotka ovat rajoittuneita viruskantojen suhteen, joita ne pystyvät ylläpitämään. 20 Influenssavirusten tuotantoa on pyritty parantamaan aiemminkin. On esimerkiksi raportoitu, että muutamien influenssa A -kantojen rajoittunutta replikaatiota tavanomaisissa soluviljelmissä voitaisiin helpottaa lisäämällä trypsiiniä kudosviljelmäalustaan. 25 Trypsiinin lisääminen suurentaa merkittävästi esimerkiksi erilaisten CEC-viljelmissä kasvatettujen kantojen infektoivuutta [Lazarowotz et al., Enhancement of the Infectivity of Influenza and B Viruses by Proteolytic Cleavage of the Hemagglutinin Polypeptide, Virology 68 30 (1975) 440-454]. Siteneke-Grober et al. [Influenza Virus Hemagglutinin with Multibasic Site is Activated by Furin, a Subtilisin-like Endoprotease, EMBO J. 11 (1992) 2407-2414] ovat lisäksi todenneet, että MDBK-soluissa oleva HA:a aktivoiva entsyymi on furiinin kaltainen proteaasi. 35 Mainitunlaisia entsyymejä on eristetty ihmisen ja hiiren
kudoksista, ja ne muodostavat uuden ryhmän eukaryoottisia subtilisiinin kaltaisia endoproteaaseja. On tehty muitakin yrityksiä vaihtoehtoisten rokotteidentuotantomenetelmien kehittämiseksi. US-patenttijul- 5 kaisussa 4 783 411 (Gabliks) on käsitelty menetelmää influenssarokotteiden valmistamiseksi kultakalasoluviljelmissä. Gabliksin viljelmien infektointiin niiden vakiinnuttamisen jälkeen tarkoitetut viruspartikkelit saatiin kananalkioviljelmistä tai infektoiduista CD-1-kannan hii- 10 ristä. Viruksesta kasvatetaan vähintään kaksi uutta viljelmää mainitunlaisissa kultakalasoluviljelyissä, mikä johtaa heikennettyyn virukseen, jota voidaan käyttää elävänä rokotteena. US-patenttijulkaisussa 4 500 513 (Brown et al.) 15 esitetään muuntamattomien viruspartikkelien tuottamista rokotteen valmistamiseksi nestemäisestä soluviljelmästä tai yksisolukerrosviljelmästä inkuboimalla proteiinia hydrolysoivaa entsyymiä, kuten trypsiiniä, kymotrypsiiniä tai karboksipeptidaasia, osittain infektoidun viljelmän kanssa 20 viruksen infektoimien lisäsolujen osuuden lisäämiseksi ja maksimaalisen sytopaattisen vaikutuksen takaamiseksi. Viruksen talteenotto tehdään viruksen kasvuvaiheen sellaisessa kohdassa, jossa sytopaattinen vaikutus on maksimissaan. Kaikissa Brownin esimerkeissä kuvataan kuitenkin 25 koiran munuaissolulinjaa, joka ei ole käyttökelpoinen ihmiselle tarkoitetun rokotteen tuottamisessa. Koska Brownin et al. mukaisessa menetelmässä viruksen sytopaattiset vaikutukset ovat maksimissaan, virussaanto rajoittuu vain yhteen replikaatiosykliin. Brown ei myöskään kuvaa viruksen 30 genomin manipulointia eikä viljelyolosuhteiden optimointia. Brownin menetelmä ei siten ole sovellettavissa viruksen laajamittaiseen tuotantoon, mikä on välttämätöntä vastaavien rokotteiden tuottamiseksi tehokkaasti. US-patenttijulkaisussa 4 205 131 (Almeida) esite- 35 tään menetelmä rotaviruksen lisäämiseksi soluviljemässä
10 proteolyyttistä trypsiinientsyymiä sisältävän seerumittoman alustan läsnä ollessa. Koska trypsiinillä on suurina pitoisuuksina soluja tappava vaikutus, Almeidan, samoin kuin Brownin, virussaanto on rajoittunut yhdessä replikaa- 5 tiosyklissä saatuun. Muut ovat myöhemmin yrittäneet tuottaa influenssavirusta solulinjaviljelmissä. Esimerkiksi Katz et al. [J. Infect, Dis, 160 (1989) 191-198] ovat verranneet influenssaviruksen kasvuominaisuuksia MDCK-soluissa ja alkiol- 10 listen munien vesikalvo-ontelossa. Katz on havainnut, että MDCK-soluista saatu influenssavirusmäärä on hyvä verrattuna alkiollisiin muniin. MDCK-solujen käyttöön liittyy kuitenkin ongelmia. MDCK-solut eivät esimerkiksi ole ihmiselle tarkoitettujen rokotteiden tuottamiseen hyväksytty so- 15 lulinja. Lisäksi Katzin menettely vaatii virusten moninkertaista ja sarjassa tehtävää uudelleensiirrostusta MDCKsolulinjassa, mikä on kallista ja ennen kaikkea aikaavievää. Kaverin et al. [J. Virol. 69 (1995) 2700-1703] 20 ovat yrittäneet kasvattaa influenssavirusta seerumittomassa alustassa kasvatetuissa VERO-soluissa; WHO on hyväksynyt VERO-solut yleiseen rokotetuotantoon. Kaverin on kuitenkin kohdannut vaikeuksia influenssaviruksen lisäämisessä VERO-soluissa ja 25 yhdistänyt nämä vaikeudet soluviljelmissä tapahtuvaan trypsiiniaktiivisuuden häviämiseen, jonka aiheuttaa jokin VERO-solujen ilmeisesti vapauttama tekijä. Kaverin on vastannut tähän ongelmaan lisäämällä toistuvasti trypsiiniä ja sarjasiirrostamalla viruksia VERO-soluissa. 30 Vasta 10 VERO-soluissa kasvatetun uuden viljelmän jälkeen Kaverin on saavuttanut tiitterin, joka on yhtä suuri kuin alkiollisissa munissa ja MDCK-soluissa saavutettavissa oleva. Vastaavia tuloksia ovat saaneet Govorkova et al. 35 [J. Infect. Dis. 172 (1995) 250-253].
11 * Kaverin ja Govorkova eivät kumpikaan kuitenkaan käsittele seerumia sisältävän alustan käyttöön liittyviä ongelmia. Seerumia sisältäviltä alustoilta puuttuu yleensä yhtenäisyys erästä toiseen, ja ne sisältävät epätoivottuja 5 kontaminantteja, jotka monimutkaistavat viruksen tuotantoja puhdistusprosessia. Näihin epäpuhtauksiin kuuluvat kontaminoivat virukset, kuten BVDV, afrikkalainen kinokuumevirus (Bluetongue), prionit eli BSE, ja/tai immunogeeniset proteiinit, jotka voivat merkitä vakavia turvallisuushuo- 10 lia. Myös seerumittoman alustan käyttöä virusten kasvatukseen on yritetty aiemmin. Katso EP-hakemusjulkaisu 115 442, US-patenttijulkaisu 4 525 349 ja US-patenttijulkaisu 4 664 912. Näissä menetelmissä isäntäsoluja kasvate- 15 taan ensin seerumia sisältävässä alustassa ja seerumia sisältävä alusta korvataan seerumittomalla alustalla juuri ennen asianomaisella viruksella tehtävää infektointia. VERO-soluja on sopeutettu kasvamaan seerumittomassa alustassa, kuten MDSS2:ssa. Katso Merten 20 et al., Cytotech. 14 (1994) 47-59. MDSS2:sta puuttuu kasvutekijöitä, mutta siinä on silti läsnä merkittävästi ei-seerumiproteiineja (30-40 mg proteiinia/ml). Katso Merten et al., Biologicals 23 (1995) 185-189]. Niinpä MDSS2 ei ole täysin vapaa ongelmista, joita liittyy muihin 25 proteiinipitoisiin alustoihin, kuten seerumia sisältäviin alustoihin. Edelleen on olemassa tarve saada aikaan turvallisia ja tehokkaita menetelmiä virusten ja niiden antigeenin samoin kuin rekombinanttiproteiinien 30 tuottamiseksi viruspohjaisissa ilmentymisjärjestelmissä. Lisäksi tarvittaisiin sellaista lähestymistapaa virusten lisäämiseen, jossa käytetään helposti saatavissa olevia materiaalia ja joka vaatii hyvin pienen määrän aikaavieviä käsittelyjä, kuten viruksen sopeuttamista johinkin 35 määrättyyn solusubstraattiin uudelleensiirrostamalla, ja
12 joka pystyy täyttämään asianomaisten säädösten vaatimukset ja silti soveltumaan monille erilaisille viruksille ja viruskannoille, erityisesti sellaisille, joita ei pystytä lisäämään tehokkaasti tavanomaisin menetelmin. 5 Yhteenveto keksinnöstä Tämän keksinnön yhtenä tavoitteena on saada aikaan suurisaantoinen ortomyksovirustuotanto soluviljelmästä ja rokotteiden tuotanto näistä viruksista. Tämän keksinnön yhtenä tavoitteena on myös tarjota 10 käyttöön menetelmä ortomyksoviruksen tuottamiseksi jatkuvasti pysyvästä apinan munuaissoluviljelmästä, kuten CEC- tai VERO-soluviljelmästä, mandollisimman vähäisin ihmisen tekemin käsittelyin. Tämän keksinnön yhtenä muuna tavoitteena on 15 tarjota käyttöön menetelmä ortomyksoviruksen aktiivisuuden optimoimiseksi viljelmässä ulkopuolisten aineiden avulla. Tämän keksinnön yhtenä lisätavoitteena on vielä saada aikaan virusantigeenien, kokonaiset virukset mukaan luettuina, tehokas tuotanto soluviljelmästä ja kyseisestä 20 viruksesta tai virusantigeenista johdettujen rokotteiden tuotanto. Tämän keksinnön yhtenä muuna tavoitteena on vielä saada aikaan sellaisten rekombinanttiproteiinien tuotanto, jotka eivät sisällä kasvualustasta peräisin olevia konta- 25 minoivia proteiineja. Näiden ja muiden tavoitteiden mukaisesti tämä keksintö tarjoaa käyttöön menetelmän ortomyksovirusten tuottamiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: muodostetaan apinan munuaissoluviljelmä, kuten VERO- 30 soluviljelmä, kasvatetaan soluja yksinomaan proteiinittomissa (seerumi- ja ei-seerumiproteiineja sisältämättömissä) alustoissa usean sukupolven ajan, infektoidaan viljelmä ortomyksoviruksella ja inkuboidaan viruksella infektoitua soluviljelmää viruksen 35 levittämiseksi alustaan, niin että syntyy virusta
13 sisältävä alusta. Tämän menetelmän muunnoksiin kuuluu se, että apinan munuaissoluviljelmän muodostamisvaiheen jälkeen ja ennen solujeninfektointivaihetta munuaissoluja kasvatetaan proteiinittomassa alustassa vähintään 6 5 sukupolven, edullisesti vähintään 12 sukupolven, edullisemmin 18 sukupolven tai vielä edullisemmin vähintään 24 sukupolven ajan. Tämän keksinnön yhden muun puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön menetelmä virusantigeenin, virukset 10 mukaan luettuina, tuottamiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: (a) muodostetaan yksinomaan proteiinittomissa alustoissa usean sukupolven ajan viljelty apinan munuaissoluviljelmä; (b) infektoidaan viljelmä ortomyksoviruksella; (c) inkuboidaan mainittua viruksella 15 infektoitua soluviljelmää viruksen lisäämiseksi. Virusta lisätään edullisesti koko viljelyn ajan tekemättä useita sarjasiirrostuksia. Virus on edullisemmin infuenssavirus, kuten influenssa A, B ja C -virus. Viruksen lisäämiseen käytettäviin soluihin kuuluvat VERO-solut, CV-1-solut ja 20 LLC-MK2-solut. Solut ovat edullisesti solubiomassassa olevia VERO-soluja. Tämän keksinnön yhden muun puolen mukaisesti menetelmä käsittää lisäksi seuraavat vaiheet: (d) poistetaan osa vaiheen c soluviljelmästä; (e) saatetaan vaiheen d osa 25 kosketukseen ainakin yhden viruksen aktivaatiota tehostavan proteaasin kanssa; (f) lisätään vaiheen e osaan vähintään yhtä yhdistettä, joka inhiboi tai heikentää aineen mandollisia solutoksisia vaikutuksia; ja (g) palautetaan vaiheen f osa viljelmään. Viruksen 30 aktivaatiota tehostava aine on edullisesti proteaasi, joka pilkkoo glykoproteiinia, joka saa aikaan viruksen ja isäntäsolun kalvon yhteensulautumisen. Kun lisättävä virus on influenssavirus, tämä proteaasi pilkkoo influenssaviruksen hemagglutiniinia. Proteaasi on 35 edullisesti peräisin prokaryoottilähteestä, kuten
14 pronaasi, termolysiini, subtilisiini A tai jokin rekombinanttiproteaasi. Tämän keksinnön vielä yhden puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön menetelmä donoriortomyksoviruksen 5 tuottamiseksi reassortanttivirusten valmistamista varten, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: (a) kasvatetaan apinan munuaissoluviljelmää usean sukupolven ajan yksinomaan proteiinittomassa alustassa; (b) infektoidaan soluviljelmä ortomyksoviruksella; (c) inkuboidaan vi- 10 ruksella infektoitua soluviljelmää; (d) valikoidaan viruskanta, jolla on toivottu fenotyyppi munuaissoluissa; ja (e) eristetään vaiheesta d peräisin oleva donorivirus. Virus on edullisesti influenssavirus, ja toivottu fenotyyppi on suurisaantoinen fenotyyppi tai virulenssiltaan 15 heikennetty fenotyyppi. Vaiheen c viruksiin voivat kuulua heikennetyt influenssavirukset, kylmäsopeutetut influenssavirukset, lämpötilaherkät influenssavirukset, reassortantti-influenssavirukset, suurisaantoiset donori-influenssavirukset, infektoitujen nisäkkäiden nielunäytteistä 20 eristetyt villin tyypin influenssavirukset, virukset, joille on tehty siirrostuksia alkiollisiin kananmuniin, tai soluviljelmään sopeutetut influenssaviruskannat. Virusten lisäämiseen käytettäviin soluihin voivat kuulua VERO-solut, CV-1-solut ja LLC-MK2-solut. Yksi edullinen 25 tämän keksinnön mukaisesti saatavissa oleva donorivirus on A/Orth/17/95 (H1N1), jolla on suurisaantoinen fenotyyppi VERO-soluissa. Tämän keksinnön vielä yhden puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön menetelmä reassortanttiortomyksoviruksen 30 tuottamiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: (a) infektoidaan proteiinittomassa alustassa usean sukupolven ajan viljelty apinan munuaissoluviljelmä samanaikaisesti ensimmäisellä ortomyksoviruksella, jolla on toivottu fenotyyppi, kuten suurisaantoinen ja/tai virulenssiltaan 35 heikennetty fenotyyppi, ja toisella ortomyksoviruksella,
15 jolla on käytössä olevan roktekannan ainakin yksi antigeenideterminantti; (b) inkuboidaan vaiheen a apinan munuaissoluviljelmää virusten ja mainittujen virusten reassortanttien lisäämiseksi; (c) valitaan mainitusta 5 rinnakkaisinfektoidusta viljelmästä reassortanttivirus, jolla on ensimmäisen ortomyksoviruksen toivottu fenotyyppi, kuten suurisaantoinen fenotyyppi tai virulenssiltaan heikennetty fenotyyppi, ja mainitun toisen ortomyksoviruksen antigeenideterminantti. Ortomyksovirukset ovat 10 edullisesti influenssaviruksia. Vaiheessa c voidaan käyttää vasta-ainetta, joka sitoutuu ensimmäisen ortomyksoviruksen antigeenideterminantteihin muttei toisen ortomyksoviruksen antigeenideterminantteihin. Toinen ortomyksovirus on edullisesti rokote- 15 tuotantoon osoitettu virus. Yhdessä edullisessa suoritusmuodossa reassortanttiortomyksovirusta tuotetaan VEROsolubiomassassa. Tämä keksintö tarjoaa käyttöön myös parannetun me- 20 netelmän virusantigeenin, viruksen mukaan luettuina, valmistamiseksi käyttämällä seuraavia vaiheita: poistetaan osa viruspitoisesta alustasta, saatetaan tämä osa kosketukseen vähintään yhden viruksen aktivaatiota tehostavan proteaasin kanssa riittävän pitkäksi aikaa, jotta 25 aktivoituminen tapahtuu, lisätään sitten tähän poistettuun osaan yhtä tai useampaa yhdistettä, joka inhiboi tai heikentää vähintään yhden tai useamman aineen mandollisia solutoksisia vaikutuksia, ja palautetaan sitten tämä osa soluviljelmään. Soveltuviin apinan munuaissoluihin 30 käytettäviksi tämän keksinnön yhteydessä kuuluvat VEROsolut, CV-1-solut ja LLC-MK2-solut. Tämän keksinnön mukaisesti tuotettuihin virusantigeeneihin, virukset mukaan luettuina, kuuluvat Orthomyxoviridae-antigeenit, ja antigeeni on edullisesti 35 influenssavirus. Viruksen aktivaatiota tehostava aine on
16 edullisesti proteaasi, joka pilkkoo glykoproteiinia, joka saa aikaan viruksen ja isäntäsolun kalvon yhteensulautumisen, kuten influenssaviruksen hemagglutiniinia pilkkova proteaasi. Sopivia proteaaseja 5 voidaan valita trypsiiniryhmän ja subtilisiinin kaltaisten entsyymein muodostaman ryhmän joukosta. Tarkemmin määriteltynä proteaasi voidaan valita trypsiinin, kymotrypsiinin, termolysiinin, pronaasin, subtilisiini A:n, elastaasin, pepsiinin, penkreatiinin, karboksipeptidaasin ja 10 furiinin joukosta. Edullisin proteaasi on prokaryoottiperäinen proteaasi, kuten pronaasi, subtilisiini A tai termolysiini. Keksinnön mukaisessa menetelmässä voi olla mukana myös aine, joka tehostaa viruksen aktivaatiota astiassa 15 tai immobilisoituna kantajalle. Yhdessä erityissuoritusmuodossa influenssavirusta on muutettu jonkin glykoproteiinissa olevan pilkkoutumiskohdan muuntamiseksi tai uuden pilkkoutumiskohdan luomiseksi. Kun tätä menetelmää sovelletaan influenssaviruk- 20 seen, muutetaan edullisesti influenssaviruksen hemagglutiniini sisältämään aminohapoista KKRKKR koostuva pilkkoutumiskohta. Keksinnön piiriin voi kuulua myös aktivoivan aineen mandollisia solutoksisia vaikutuksia inhiboivan, heikentävän tai poistavan yhdisteen, kuten soijapaputryp- 25 siini-inhibiittorin, munatrypsiini-inhibiittorin ja aprotiniinin, käyttö. Mainitut inhibiittorit laitetaan edullisesti astiaan tai immobilisoidaan kantajalle. Keksinnön mukainen menetelmä voi myös sisältää vaiheet, joissa seurataan viljelmän kasvu-, infektio- ja 30 aktivaatiotasoja, muutetaan viljelyolosuhteita kasvu-, infektio- ja aktivaatiotasojen maksimoimiseksi, otetaan talteen virus viljelmästä ja valmistetaan talteenotettua virusta sisältävä rokote. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa lisäksi influenssavirusinfektion hoitamisen tai 35 influenssavirusinfektion ehkäisemisen antamalla eläimelle
17 edellä kuvatuilla menetelmillä valmistettavissa olevaa rokotetta. Keksinnön mukainen menetelmä voi myös sisältää vaiheet virusantigeenin, virukset mukaan luettuina, 5 tuotannon edistämiseksi tai optimoimiseksi, jotka vaiheet käsittävät seuraavaa: muodostetaan selkärankaissoluviljelmä, kasvatetaan soluja proteiinittomassa alustassa, infektoidaan soluviljelmä viruksella, inkuboidaan viruksella infektoitua 10 soluviljelmää viruksen saattamiseksi lisääntymään alustaan, jolloin syntyy viruspitoinen alusta, poistetaan osa viruspitoisesta alustasta, saatetaan tämä osa kosketukseen vähintään yhden aineen kanssa, joka tehostaa viruksen aktivaatiota, lisätään tähän osaan vähintään yhtä yhdistet- 15 tä, joka inhiboi, heikentää tai poistaa yhden tai useamman viruksen aktivaatiota tehostavan aineen solutoksisia vaikutuksia, ja palautetaan poistettu viruspitoinen alustan osa soluviljelmään ja alustaan. Keksinnön mukainen menetelmä voi sisältää myös 20 sen, että muodostamis-, kasvatus-, infektointi- ja inkubointivaiheet toteutetaan mandollisesti ensimmäisessä astiassa ja kosketukseensaattamis- ja lisäysvaiheet toisessa astiassa, ja lisäksi sen, että ensimmäinen ja toinen astia on kytketty silmukaksi, niin että 25 muodostamis-, kasvatus-, infektointi-, inkubointi-, poisto-, kosketukseensaattamis-, lisäys- ja palautusvaiheet voidaan toteuttaa suljetussa kierrossa tms. Muihin keksinnön piiriin kuuluviin mandollisuuksiin kuuluu, että muodostamis-, kasvatus-, infektointi- ja 30 inkubointivaiheet toteutetaan ensimmäisessä astiassa, kosketukseensaattamisvaihe toisessa astiassa ja lisäysvaihe kolmannessa astiassa ja ensimmäinen, toinen ja kolmas astia on mandollisesti kytketty silmukaksi, niin että kaikki vaiheet voidaan toteuttaa erittäin, syklisesti 35 tms.
18 Tämä keksintö voidaan toteuttaa käyttämällä erilaisia apinan munuaissolutyyppejä. Menetelmässä käytettävät solut voidaan valita VERO-solujen, CV-1- solujen ja LLC-MK2-solujen joukosta. 5 Keksinnön yhdessä edullisessa muodossa virus voi olla influenssavirus ja infektoitavat solut ovat VERO-soluja, joita on kasvatettu alusta alkaen proteiinittomissa alustoissa. Lisätään virusta aktivoivaa ainetta, kuten influenssaviruksen hemagglutiniinia pilkkovaa proteaasia, 10 joka voi olla yksi tai useampi trypsiiniryhmän tai subtilisiinin kaltaisten entsyymien ryhmän proteaasi, joka valitaan trypsiinin, kymotrypsiinin, termolysiinin, pronaasin, subtilisiini A:n, elastaasin, pepsiinin, penkreatiinin, karboksipeptidaasin ja furiinin joukosta. Edullisin 15 proteaasi on prokaryoottiperäinen proteaasi, kuten pronaasi, subtilisiini A tai termolysiini. Keksinnön mukainen menetelmä voi myös sisältää vaiheet, joissa seurataan viljelmän kasvu-, infektio- ja aktivaatiotasoja samoin kuin muutetaan viljelyolosuhteita 20 solujen ja viruksen kasvu-, infektio- ja aktivaatiotasojen maksimoimiseksi ja otetaan talteen virus viljelmästä, valmistetaan talteenotettua virusta sisältävä rokote ja hoidetaan influenssavirusinfektiota ja ehkäistään influenssavirusinfektiota antamalla eläimelle tällä menetelmällä 25 valmistettua rokotetta. Keksinnön mukainen menetelmä voi sisältää vaiheet viljeltyjen solujen yhden tai useamman tuotteen tuotannon optimimoimiseksi, joka käsittää seuraavaa: hankitaan vil- jelmässä olevia soluja ensimmäiseen astiaan, siirretään 30 osa soluista toiseen astiaan, aktivoidaan toisessa astias- sa oleva osa soluista lisäämällä yhtä tai useampaa ainetta halutun tuotteen tuotannon optimoimiseksi, siirretään tämä osa soluista kolmanteen astiaan, lisätään kolmannessa as- tiassa olevaan osaan soluista yhdisteitä, jotka heikentä- 35 vät yhden tai useamman ulkopuolisen aineen solutoksisia
19 vaikutuksia, missä yhteydessä ensimmäinen, toinen ja kolmas astia on kytketty kiertosilmukkajärjestelmäksi tai vastaavaksi, ja tämä osa soluista palautetaan ensimmäiseen astiaan. Tämä menetelmä mandollistaa myös erä- tai jatku- 5 van tuotannon, sillä toteutettaessa viljelmän jonkin osan käsittely mukana voivat olla lähes kaikki viljelmän solut, ja solujen ja viruksen viljelyn kasvualustassa, joka tarjoaa optimaaliset olosuhteet solujen kasvulle ja tuotannolle. 10 Keksinnön mukainen menetelmä voi sisältää myös viruksen aktivaatioon osallistuvaa proteiinia ilmentävien virusten infektoivuuden säätelyn, kuten lisäämisen, joka käsittää seuraavaa: muodostetaan apinan munuaissoluviljelmä, kasvatetaan soluja proteiinittomassa 15 alustassa, infektoidaan viljelmä ortomyksoviruksella, jolla on muunnettu pilkkoutumiskohta viruksen aktivaatioon osallistuvassa proteiinissa, joka pilkkoutumiskohta suurentaa viruksen herkkyyttä pilkkomisentsyymeille apinan munuaissoluviljelmässä, ja inkuboidaan viruksella 20 infektoitua seluviljelmää viruksen lisäämiseksi ja viruspitoisen alustan tuottamiseksi. Tämä menetelmä on erityisen käyttökelpoinen, kun virus on influenssavirus, jota on muutettu sen hemagglutiniinissa olevan pilkkoutumiskohdan muuntamiseksi tai uuden pilkkoutumis- 25 kohdan, edullisesti jakson KKRKKR tms., luomiseksi sen hemagglutiniiniin, ja apinan munuaissolut valitaan VEROsolujen, CV-1-solujen ja LLC-MK2-solujen joukosta. Keksinnön se puoli, joka koskee viruksen infektoivuuden lisäämistä, voi käsittää myös seuraavat vaiheet: 30 poistetaan osa viruspitoisesta alustasta, saatetaan tämä osa kosketukseen vähintään yhden proteaasin kanssa, joka tehostaa viruksen aktivaatiota, lisätään viruspitoiseen osaan vähintään yhtä yhdistettä, joka inhiboi, heikentää tai poistaa yhden tai useamman viruksen aktivaatiota te- 35 Nostavan aineen solutoksisia vaikutuksia, ja palautetaan
20 poistettu osa soluviljelmään ja alustaan. Edullisia viruksen aktivaatiota tehostavia aineita ovat viruksen aktivaatioon osallistuvan proteiinia aktivoivat proteaasit, esimerkiksi influenssaviruksen hemagglutiniinia pilkkovat 5 proteaasit, joihin kuuluvat trypsiiniryhmän tai subtilisiinin kaltaisten entsyymien ryhmän proteaasit, jotka valitaan edullisesti trypsiinin, kymotrypsiinin, termolysiinin, pronaasin, subtilisiini A:n, elastaasin, pepsiinin, pankreatiinin, karboksipeptidaasin ja furiinin joukosta. 10 Edullisin proteaasi on prokaryoottiperäinen proteaasi, kuten pronaasi, subtilisiini A tai termolysiini. Tämän keksinnön vielä yhden puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön viljelty virus, joka ei sisällä kontaminoivaa proteiinia, joka on peräisin kasvualustasta, kuten 15 ihmis- tai eläinlähteistä, kuten siasta, naudasta, lampaasta ja kanasta (munasta) peräisin olevaa proteiinia, eikä patogeenista proteiinia. Tämän keksinnön vielä yhden puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön virusantigeeni, joka ei sisällä kontami- 20 noivaa proteiinia, joka on peräisin kasvualustasta, kuten ihmis- tai eläinlähteistä, kuten siasta, naudasta, lampaasta ja kanasta (munasta) peräisin olevaa proteiinia, eikä patogeenista proteiinia. Virus tai virusantigeeni on edullisesti influenssavirusperäinen. 25 Tämän keksinnön yhden muun puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön rokote, joka käsittää ortomyksovirusantigeenia, joka ei sisällä kontaminoivaa proteiinia, joka on peräisin kasvualustasta, kuten ihmistai eläinlähteistä, kuten siasta, naudasta, lampaasta ja 30 kanasta (munasta) peräisin olevaa proteiinia, eikä patogeenista proteiinia. Virus voi olla heikennetty virus tai se voidaan inaktivoida. Rokote käsittää edullisesti virusantigeenin lisäksi farmaseuttisesti hyväksyttävää kantajaa. Rokote voidaan antaa nisäkkäälle 35 parenteraalisesti tai oraalisesti. Virusantigeenia
21 käytetään edullisesti rokotteen valmistamiseen nisäkkään virusinfektion hoitamiseksi tai ehkäisemiseksi. Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus 5 Tämä keksintö tarjoaa käyttöön uuden järjestelmän biologisten tuotteiden, kuten ortomyksovirusten, ortomyksovirusantigeenien tuottamiseksi. On kehitetty uusi menetelmä selkärankaissolubiomassan valmistamiseksi, jota menetelmää voidaan käyttää epätoivottujen kontaminanttien 10 suhteen turvallisempien biologisten tuotteiden laajamittaiseen tuotantoon. "Solubiomassa" käsittää selkärankaissoluja, joita on viljelty proteiinittomissa olosuhteissa, seerumin proteiinien poissaolo mukaan luettuna. Tarve sarjasiirrostaa viruksia solujen kautta 15 vältetään käyttämällä proteiinittomasta ympäristöstä peräisin olevia soluja. Termi "proteiiniton" tarkoittaa tässä käytettynä proteiinin, sekä seerumin että muiden kuin seerumin proteiinien, poissaoloa kyseisessä yhteydessä. "Proteiiniton" 20 alusta olisi esimerkiksi proteiineja sisältämätön, ja se voidaan valmistaa välttämättömät ravintoaineet sisältävästä minimialustoista, kuten DEMEM tai DMEM HAM'S F12. "Proteiiniton" viljelmä sisältäisi proteiinittomassa alustassa kasvavia soluja, ja "proteiinittomat" olosuhteet tarkoit- 25 taisivat solujen kasvattamista proteiinittomassa alustassa. Mainitunlainen viljelmä sisältäisi soluista peräisin olevia proteiineja. Niinpä proteiinittoman soluviljelmän ollessa kyseessä viljelmä sisältäisi soluperäisiä proteiineja, muttei sisältäisi proteiinipitoisista 30 alustoista peräisin olevia epätoivottuja proteiineja, kuten MSSS2:ssa olevia proteiineja. Solut kasvatetaan edullisesti alkuperäisestä ampullista solubiomassaksi yksinomaan proteiinittomissa olosuhteissa. Kun solut on otettu vastaan 35 viljelmäkokoelmista tai muista lähteistä, joissa niitä on
22 saatettu viljellä seerumia sisältävässä alustassa, niitä pidetään sitten edullisesti yllä proteiinittomissa kasvuolosuhteissa niin monen sukupolven verran, että taataan proteiinien täydellinen puuttuminen samoin kuin 5 suuri virussaanto. Niinpä tämä menetelmän mukaisesti nisäkässoluja kasvatetaan proteiinittomissa kasvuolosuhteissa useiden sukupolvien ajan, edullisemmin vähintään 12 solusukupolven, vielä edullisemmin vähintään 18 solusukupolven ja vielä edullisemmin vähintään 24 10 solusukupolven ajan ennen infektointia viruksella. Tässä kuvataan myös solubiomassa, joka kasvaa proteiinittomissa olosuhteissa alkuperäisestä ampullista tai solulinjasta suurimittaiseksi solubiomassaksi. Solubiomassan piiriin kuuluvat viljelmässä olevat solut ja 15 soluaggregaatit, mukaan luettuina kantajille kiinnitetyt solut, jotka yllättävästi saavuttavat suuremman tiheyden kuin proteiinipitoisissa alustoissa kasvatetut solut. Kuvattu solubiomassa ei tarvitse mitään sopeutusvaihetta proteiinittomiin viljelyolosuhteisiin. 20 Viljelmäkokoelmasta, kuten ATCC:stä tai WHO:sta, tulevat solut saadaan seerumipitoisessa alustassa, mutta ne voidaan välittömästi siirtää proteiinittomiin olosuhteisiin ilman sopeutusprosessia. Solubiomassan käyttö edustaa suurta parannusta 25 tekniikan tasoon nähden, koska solujen sopeutuksen puuttumisen ansiosta ei menetetä aikaa. Solubiomassasukupolvien määrä, joka joudutaan kasvattamaan ennen infektointia, ei ole suurempi kuin seerumin läsnä ollessa kasvatettujen soluviljelmien vaatima määrä. Kun kas- 30 vatettujen sukupolvien määrä on suuri, tavallisesti 100 - noin 300 sukupolvea, tietyt transformoidut solulinjat muuttuvat tumorigeenisiksi. Niinpä tässä yhdistetään kasvualustasta tai aliviljelymenettelyistä peräisin olevia kontaminoivia yhdisteitä sisältämättömän solubiomassan 35 aikaansaannin tarjoaman edun etuun, jonka tarjoaa suurten
23 * 9. sukupolvimäärien kasvattamistarpeen aiheuttaman tumorigeenisuusriskin välttäminen. Lisäksi kuvataan solubiomassa, jonka solutiheys on kasvanut yllättävästi verrattuna seerumia sisältävässä 5 kasvualustassa viljeltyihin soluihin. Solubiomassan suuremman solutiheyden ansiosta saadaan aikaan taloudellisempi biologisten tuotteiden tuotantoprosessi. Soluja voidaan kasvattaa kantajilla, joihin kuuluu erilaisia liukenemattomia substraatteja, kuten 10 mikrokantajia. Mikrokantajalle kiinnitettyjä soluja käsittävää solubiomassaa käytetään laajamittaisissa fermentointijärjestelmissä. Mikrokantajille kiinnitetyt solut kasvavat monisolukerroksina kantajalla, eivätkä solut irtoa kantajalta proteiinittomissa 15 viljelyolosuhteissa. Tämä on merkittävä ja odottamaton havainto, sillä tekniikan tasoa kuvaavassa kirjallisuudessa raportoidaan, että solut irtoavat kantajalta, mitä seuraa paakkujen ja soluaggregaattien muodostuminen. Sopivia selkärankaissoluja käytettäviksi kuvatun 20 solubiomassan valmistuksessa ovat kiinnittymispaikasta riippuvat solut, mukaan luettuina VERO-, CV-1-, LLC-MK2-, MDCK-, MDBK-, WI-38- ja MRC-5-solujen joukosta valitut solut. Solubiomassan solut sitoutuvat suoraan tai epäsuorasti kantajaan. Lasi, silloitettu dekstraani, gela- 25 tiini tai synteettinen materiaali ovat osoittatuneet hyvin sopiviksi kantajamateriaalina. Mikrokantaja, jonka hiukkasläpimitta on alueella 100-3 000 pm, on osoittautunut hyvin tehokkaaksi tämän keksinnön yhteydessä. Mikrokantajalla voi olla sileä pinta tai huokoinen rakenne. 30 Edullisesti solubiomassa on peräisin vihermarakatin munuaissolulinjasta, edullisesti VERO-solulinjasta. Kuvattu solubiomassa saadaan aikaan käyttämällä halpaa synteettistä alustaa, joka ei sisällä mitään ihmisestä tai eläimestä, kuten siasta, naudasta, 35 lampaasta, vuohesta tai kanasta (munasta), peräisin olevaa
24 proteiinia. Alusta takaa korkean laadun turvallisuusnormien suhteen. Tämä mandollistaa lisäksi suurennetun solutiheyden grammaa kohden mikrokantajaa. Tämä johtaa biologisten tuotteiden kasvaneeseen 5 tuotantotehoon. Lisäksi tuotantoprosessiin tarvitaan pienempi määrä mikrokantajaa. Yhden lisäpuolen mukaisesti solubiomassa mandollistaa tehokkaan virustuotannon ja erilaisten virusten ja, yhdessä edullisessa suoritusmuodossa, 10 kaikkien influenssavirustyyppien ja -kantojen tuottamisen suurella saannolla. Tämä mandollistaa virusten lisäämisen solubiomassalla, joka antaa samanlaisia tai jopa suurempia saantoja kuin samalla viruksella infektoidut seerumipitoiset soluviljelmät. Viruksilla, jotka eivät ole 15 lisääntyneet tekniikan tasoa vastaavissa soluviljelmissä, kuten influenssaviruksilla A, B ja C, tapahtuu yllättävästi tehokasta viruksen replikaatiota ja lisääntymistä tässä kuvatulla solubiomassalla. Lisäksi virukset, erityisesti influenssavirus, jotka eivät ole lisääntyneet 20 seerumiperäisissä soluviljelmissä, lisääntyvät tässä kuvatun mukaisella solubiomassalla. Oli hyvin odottamatonta, että virukset, jotka eivät lisääntyneet tavanomaisissa soluviljelmissä, antoivat tulokseksi tehokkaan virustuotannon käytettäessä tässä kuvattua solu- 25 biomassaa. Biomassa tarjoaa halvan ja helposti valmistettavan järjestelmän suurimittaista soluviljelmätuotantoa varten. Lisäksi tämä järjestelmä antaa mandollisuuden käyttää identtistä kasvatusohjelmaa solulinjalle joka hetki, mitä 30 ei voida taata tuotettaessa soluja seerumipitoisissa olosuhteissa. Saatua biomassaa voidaan käyttää suurimittaisissa, vähintään 500 1:n kokoisissa, fermentointijärjestelmissä. Joustavuutensa ansiosta tätä järjestelmää voidaan soveltaa viruksen, virusantigeenin 35 tai rekombinanttituotteiden tuotantoon.
25 Jos tätä järjestelmää käytetään biologisten tuotteiden, kuten rokotteiden tai farmaseuttisten tuotteiden, tuotantoon, puhdistusvaiheita alustasta peräisin olevien kontaminanttien poistamiseksi voidaan vähentää tai ne voi- 5 daan eliminoida. Alalla on hyvin tunnettua, että seerumikomponentteja tarttuu soluviljelmässä tuotettuihin proteiineihin, viruksiin tai virusantigeeneihin. Käyttämällä solubiomassan valmistukseen proteiinikomponentteja sisältämätöntä alustaa voidaan välttää aikaavieviä puhdistus- 10 vaiheita. Lisäksi menettelyt, joita tehdään mandollisten kontaminoivien taudinaiheuttajien, kuten BSE:n, naudan ripuliviruksen tai kinokuumeviruksen, inaktivoimiseksi, ovat joskus hyvin ankaria ja vaikuttavat siten negatiivisesti saadun tuotteen biologiseen aktiivisuuteen. Kuvattu 15 solubiomassa pystyy tuottamaan biologista tuotetta, josta puuttuu kasvualustasta peräisin olevan kontaminoiva taudinaiheuttaja. Biologinen tuote, joka on saatu käyttämällä solubiomassaa, on helpompi puhdistaa ja turvallisempi kasvualustasta tai kasvualustan lisäaineista 20 peräisin olevien potentiaalisten patogeenisten taudinaiheuttajien suhteen. Solubiomassa edustaa taloudellisinta keinoa täyttää kriteerit, jotka koskevat turvallisen, laadultaan taatun soluviljelyjärjestelmän aikaansaantia turvallisten 25 biologisten tuotteiden tuottamiseksi. Tässä kuvataan myös menetelmä solubiomassan tuottamiseksi, joka käsittää vaiheet, joissa hankitaan alkuperäinen selkärankaissolulinja tai primaarisoluviljelmä ja viljellään tätä solulinjaa tai viljelmää 30 proteiinittomassa alustassa kantasolupankin valmistamiseksi. Alkuperäinen solulinja voidaan hankkia the American Type Culture Collectionista (ATCC), WHO:sta tai mistä tahansa laitoksesta, joka tarjoaa solulinjoja, jotka hyväksytään ihmisille annettavien biologisten tuotteiden tuo- 35 tantoon. Alkuperäinen solulinja voi olla myös uusi solu-
26 linja, joka täyttää kaikki kriteerit, joita WHO on asettanut biologisten tuotteiden suurimittaisen tuotannon ollessa kyseessä. Alkuperäistä solulinjaa viljellään proteiinittomassa alustassa tarvitsematta tehdä lisäsopeutusta 5 kyseiseen alustaan. Aliviljelymenetelmiä voidaan toteuttaa samalla tavalla kuin tavanomaisten seerumipitoisten olosuhteiden yhteydessä sillä poikkeuksella, että aliviljelyvaiheissa käytetään prokaryoottiperäistä proteaasia, kuten pronaasia, termolysiiniä tai subtilisiini A:ta. 10 Solubiomassa on siksi turvallinen eukaryoottiproteaasin, kuten trypsiinin, käyttöön liittyvien riskien suhteen. Tietyt virukset vaativat aktivaatiovaihetta lisääntyäkseen. Näihin viruksiin kuuluvat ryhmän Orthomyxoviridae virukset, kuten influenssavirukset A, B 15 ja C, ryhmän Paramyxoviridae virukset, kuten parainfluenssavirustyypit 1, 2, 3 ja 4 ja newcastlentautivirus, ja ryhmän Reoviridae virukset, esimerkiksi rotavirustyypit A, B ja C. Näiden virusten aktivaatioon liittyy proteolyyttinen pilkkoutumisreaktio. 20 Kasvatettaessa influenssavirusta aktivointi tehdään edullisesti prokaryoottiperäisellä proteaasilla, kuten pronaasilla, termolysiinillä tai subtilisiini A:lla, eukaryoottiperäisen proteaasin sijasta. Menetelmä voi käsittää myös vaiheen, jossa valmistetaan 25 työskentelysolupankki kantasolupankista antamalla kasvun edetä proteiinittomassa alustassa. Menetelmä solubiomassan tuottamiseksi sisältää myös vaiheet, joissa muodostetaan solubiomassa edellä yksityiskohtaisesti kuvatulla tavalla, infektoidaan tämän 30 solubiomassa viruksella ja inkuboidaan kyseisellä viruksella infektoitua biomassaa proteiinittomissa olosuhteissa. Solubiomassa on edullisesti peräisin soluista, joita on kasvatettu sukupolvien ajan proteiinittomissa alustoissa. Sopivia biomassan selkäran- 35 kaissoluja ovat kiinnittymispaikasta riippuvat solut, mu-