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Les vaccins morts sont principalement fabriqués avec des produits chimiques toxiques

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Lutte contre les maladies infectieuses: les vaccins doivent désormais être fabriqués sans produits chimiques

Des produits chimiques toxiques sont souvent utilisés dans la production de vaccins vitaux. Cependant, des chercheurs allemands ont maintenant développé un nouveau type de technologie qui utilise à la place des faisceaux d'électrons. Cette méthode permet pour la première fois de produire des vaccins morts sans produits chimiques, de manière rapide et reproductible.

Protection contre les maladies infectieuses

Les vaccins sont un remède extrêmement efficace contre diverses maladies infectieuses. Mais c'est toujours une entreprise difficile de fabriquer des vaccins. Parce qu'avec des vaccins morts, les agents pathogènes doivent être tués sans changer leur structure. Jusqu'à présent, cela a principalement été fait avec des produits chimiques toxiques. Un nouveau type de technologie développé par des chercheurs de la Fraunhofer-Gesellschaft utilise à la place des faisceaux d'électrons - et permet pour la première fois de produire rapidement et de manière reproductible des vaccins morts sans produits chimiques.

Les vaccins déclenchent une réponse immunitaire dans le corps

Les vaccinations recommandées sont déterminées en Allemagne par la Commission permanente de vaccination (STIKO) de l'Institut Robert Koch (RKI).

Les vaccins contre la polio, la diphtérie, la coqueluche et le tétanos font partie du programme standard du pédiatre depuis des décennies.

Comme l'explique la Fraunhofer-Gesellschaft dans une communication, de nombreux vaccins sont des vaccins morts - les agents pathogènes qu'ils contiennent ont donc été tués et ne peuvent donc plus nuire au corps du patient.

Néanmoins, ils déclenchent une réponse immunitaire: le corps les reconnaît comme étrangers et déclenche la réaction immunitaire en développant des anticorps appropriés et en se protégeant de la maladie.

Des restes de produits chimiques toxiques restent dans le vaccin

Pour produire les vaccins, les agents pathogènes sont élevés en grand nombre puis tués par des produits chimiques. Le formaldéhyde toxique est principalement utilisé ici - fortement dilué pour ne pas nuire aux personnes plus tard lorsqu'il est vacciné.

Cependant, la faible concentration présente également des inconvénients: le poison doit généralement agir sur les agents pathogènes pendant plusieurs jours à plusieurs semaines, ce qui a un effet défavorable sur la structure des agents pathogènes et sur la reproductibilité de la production de vaccins.

Si les choses doivent aller vite, comme avec la vaccination contre la grippe, des doses plus élevées de formaldéhyde sont utilisées. Ici, cependant, une filtration complexe doit suivre. Néanmoins, des résidus de produits chimiques toxiques restent dans le vaccin.

Les faisceaux d'électrons tuent les agents pathogènes

Selon l'Institut Fraunhofer, les sociétés pharmaceutiques seront en mesure de fabriquer des vaccins morts qui ne contiennent aucun résidu chimique - et cela de manière rapide et reproductible.

Les scientifiques voient un potentiel particulier dans la production de vaccins qui ne pouvaient pas être produits auparavant par inactivation chimique.

Des experts des instituts Fraunhofer pour la thérapie cellulaire et l'immunologie IZI, pour la technologie de production et l'automatisation IPA, pour l'électronique organique, la technologie des faisceaux d'électrons et du plasma FEP ainsi que pour l'ingénierie des interfaces et des procédés biologiques IGB ont développé la procédure correspondante.

«Au lieu d'utiliser des produits chimiques pour inactiver les agents pathogènes, nous utilisons des faisceaux d'électrons de faible énergie», explique Martin Thoma, chef de groupe chez Fraunhofer IPA.

Les électrons accélérés cassent l'ADN des pathogènes par des collisions directes ou génèrent des électrons secondaires, qui à leur tour conduisent à des cassures double ou simple brin.

L'ADN des agents pathogènes est littéralement déchiqueté par les électrons, tandis que la structure externe des agents pathogènes reste intacte. Ceci est à son tour important pour déclencher une protection immunitaire efficace.

Les techniques ont été nouvellement développées

Le défi ici: les électrons ne pénètrent pas trop profondément dans la suspension avec les pathogènes - le niveau de liquide ne doit pas être supérieur à 200 micromètres pour une distribution de dose homogène.

Les techniques correspondantes n'existent pas encore, elles ont été nouvellement développées chez Fraunhofer IPA.

La première méthode: un rouleau est humidifié en continu avec la suspension d'agent pathogène, irradié et le liquide alors inactivé est transféré dans un récipient stérile. Il y a donc deux réservoirs de liquide: un avec des agents pathogènes actifs et un avec des agents pathogènes inactifs - connectés via le rouleau rotatif.

«Il s'agit d'un processus continu qui peut être parfaitement étendu pour la production de vaccins», explique Thoma.

La seconde approche est particulièrement adaptée aux petits volumes, tels que ceux utilisés dans la recherche et le développement de vaccins. La solution contenant les agents pathogènes se trouve dans des poches guidées à travers le faisceau d'électrons à l'aide d'un procédé breveté.

La coopération était la base du projet

Un tel projet nécessite une expertise différente, que les quatre instituts participants couvrent de manière optimale. Les chercheurs du Fraunhofer IZI étaient responsables, entre autres, de la culture de divers agents pathogènes - par exemple un pour la grippe aviaire et équestre.

«De plus, après la radiothérapie, nous avons examiné avec les collègues du Fraunhofer IGB si ceux-ci avaient été complètement inactivés et offraient ainsi une protection vaccinale efficace», explique le Dr. Sebastian Ulbert, chef de service chez Fraunhofer IZI et initiateur du projet.

Les scientifiques du Fraunhofer FEP ont apporté leur savoir-faire en matière de rayonnement électronique.

Ils ont développé un système qui dosait précisément les électrons de faible énergie - après tout, le matériel génétique de l'agent pathogène doit être détruit de manière fiable, mais sa structure doit être préservée afin que le système immunitaire humain puisse former les anticorps appropriés.

Le processus fonctionne déjà, et pas seulement à l'échelle du laboratoire:

«À l'automne 2018, nous avons démarré une installation de recherche et de test chez Fraunhofer IZI. Avec le module continu - c'est-à-dire le rouleau imbibé de liquide - nous pouvons actuellement produire quatre litres de vaccin par heure », explique Ulbert.

C'est très proche des normes industrielles: par exemple, certains vaccins peuvent être utilisés pour produire un million de doses de vaccin à partir de 15 litres de suspension d'agents pathogènes. Des discussions avec des partenaires industriels sont déjà en cours.

Cependant, il faudra au moins deux à quatre ans avant que les premiers vaccins produits avec des faisceaux d'électrons soient soumis à des essais cliniques. (un d)

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