Inactivación de patógenos mediante electrones de baja energía
Premio Fraunhofer a la "Tecnología centrada en el ser humano y el medio ambiente" por un nuevo método de producción de vacunas
En la actualidad, las vacunas son una gran fuente de esperanza para muchas personas, ya que se cree que ayudarán a proteger a la sociedad contra el COVID-19 y a allanar el camino hacia una vida normal. La atención actual se centra claramente en el coronavirus, pero las vacunas también son fundamentales para combatir otros patógenos. Un equipo de investigadores de tres institutos Fraunhofer ha desarrollado ahora un método de producción de vacunas más rápido, eficiente y respetuoso con el medio ambiente que el proceso de producción convencional, y sus esfuerzos les han hecho merecedores del Premio Fraunhofer de "Tecnología centrada en el ser humano y el medio ambiente".
Galardonado con el Premio Joseph von Fraunhofer por desarrollar un proceso de producción de vacunas más rápido, eficiente y respetuoso con el medio ambiente: Dr. Sebastian Ulbert, Dra. Jasmin Fertey, Frank-Holm Rögner y Martin Thoma (de izquierda a derecha).
© Fraunhofer / Piotr Banczerowski
Los métodos disponibles para producir vacunas se conocen desde hace décadas. Pero un nuevo proceso de producción de vacunas inactivadas está llamado a hacer que la producción de vacunas sea más rápida, más respetuosa con el medio ambiente y más eficiente que nunca, además de reducir los costes. El Dr. Sebastian Ulbert y la Dra. Jasmin Fertey del Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Inmunología IZI de Leipzig, Frank-Holm Rögner del Instituto Fraunhofer de Electrónica Orgánica, Tecnología de Haz de Electrones y Plasma FEP de Dresde, y Martin Thoma del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA de Stuttgart han sido galardonados con el Premio Fraunhofer 2021 a la "Tecnología centrada en el ser humano y el medio ambiente" en nombre de sus equipos. El jurado ha destacado "el método sencillo y eficiente para conservar en gran medida las estructuras que son importantes para la eficacia de la vacuna y la evitación total de los aditivos químicos que serían necesarios de otro modo."
Cómo los electrones acelerados pueden sustituir a los productos químicos: matando un virus en milisegundos
Hasta ahora, la producción de vacunas inactivadas siempre se ha basado en productos químicos. Los agentes patógenos se almacenan con productos químicos tóxicos, especialmente formaldehído, hasta que la información genética del virus se destruye por completo y ya no puede propagarse. Este proceso se conoce como inactivación. Pero es problemático en muchos sentidos: Los productos químicos también destruyen parte de las estructuras externas que el sistema inmunitario necesita para formar anticuerpos. Además, la producción de vacunas a escala industrial implica grandes cantidades de productos químicos tóxicos, que representan un contaminante medioambiental y suponen un reto para la seguridad laboral. Y lo que es más, dependiendo del virus, pueden pasar semanas o incluso meses para que el virus sea realmente "eliminado".
El nuevo enfoque desarrollado por un equipo de expertos del Fraunhofer no tiene ninguno de estos inconvenientes. "En lugar de inactivar el virus con productos químicos tóxicos, le disparamos electrones", explica Ulbert. "La envoltura viral permanece casi completamente intacta. No hay productos químicos de los que tengamos que deshacernos y todo el proceso dura sólo unos segundos". Había que superar un obstáculo: Los electrones sólo pueden penetrar en los líquidos hasta una profundidad de unos cientos de micrómetros, y cada vez pierden más energía en el proceso. Para que los virus que circulan por el líquido sean eliminados de forma fiable por los electrones, la película de líquido no debe tener más de 100 micrómetros de grosor, y además debe transportarse de forma uniforme. "Esto requería una tecnología de equipos compleja, por lo que hemos recurrido a Fraunhofer IPA", afirma Rögner.
El camino hacia una aplicación industrial
En Fraunhofer IPA, Martin Thoma desarrolló dos formas de superar el problema. "El módulo de bolsa es adecuado para realizar pruebas preliminares que proporcionen información útil, mientras que el módulo de vaso es beneficioso para cantidades mayores", dice el licenciado en física. Sobre la base de esta configuración, Fertey investigó virus como el TBE, la gripe y el herpes, así como numerosas bacterias, que fueron tratadas con electrones sometidos a una aceleración selectiva a través del módulo de bolsa y de vaso. "Pudimos inactivar con éxito y de forma fiable todas las clases de patógenos", afirma el biólogo encantado.
El potencial que ofrece el desarrollo también fue reconocido por la Fundación Bill y Melinda Gates, que no perdió tiempo en invertir 1,84 millones de dólares en el desarrollo a escala industrial de un prototipo. Este se completó en 2018 y se puso en funcionamiento en el Fraunhofer IZI antes de someterse a un mayor desarrollo. Al año siguiente, el equipo de investigadores obtuvo un socio de licencias y se aseguró unos ingresos por licencias de casi un millón de euros sobre la base de acuerdos contractuales. Los módulos de producción -del tamaño de un frigorífico- podrían integrarse en la producción farmacéutica en unos cinco o siete años para producir vacunas en un proceso rápido, eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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