Исследование вирусов в клетках, используемых для производства вакцин и оценка потенциальной угрозы
FDA*: Biologics Research Projects
Investigating Viruses in Cells Used to Make Vaccines; and Evaluating the Potential Threat Posed by Transmission of Viruses to Humans
Исследование вирусов в клетках, используемых для производства вакцин, и оценка потенциальной угрозы, создаваемой передачей вирусов людям
Главный исследователь: Арифа С. Хан, PhD
Офис / подразделение / лаборатория: OVRR / DVP / LR
Общий обзор
Появление таких патогенных вирусных инфекций, как грипп и ВИЧ, вызвало острую потребность в новых вакцинах.
Вакцины на основе вирусов производятся в живых клетках (клеточных субстратах).
Некоторые производители изучают возможность использования новых клеточных линий для производства вакцин. Постоянный рост клеточных линий обеспечивает постоянное поступление одних и тех же клеток, которые могут производить большое количество вакцины.
В некоторых случаях используемые клеточные линии могут быть опухолевидными, то есть они образуют опухоли при введении грызунам. Некоторые из этих опухолеобразующих клеточных линий могут содержать вызывающие рак вирусы, которые не являются активно размножающимися. Такие вирусы трудно обнаружить с помощью стандартных методов. Эти латентные, или" тихие", вирусы представляют потенциальную угрозу, поскольку они могут стать активными в условиях производства вакцин. Поэтому для обеспечения безопасности вакцин наша лаборатория исследует способы активации латентных вирусов в клеточных линиях и выявления активированных вирусов, а также других неизвестных вирусов с использованием новых технологий. Затем мы адаптируем наши результаты для обнаружения вирусов в тех же самых типах клеточных субстратов, которые используются для производства вакцин. Мы также пытаемся выявить специфические биологические процессы, которые отражают активность вирусов.
Эти методы позволят ученым FDA помочь производителям определить, является ли их специфический клеточный субстрат безопасным для использования в производстве вакцин. Методы, которые разрабатывает и тестирует наша лаборатория, помогут обеспечить производство безопасных и эффективных вакцин двумя способами: 1) FDA сможет разработать руководство по тестированию для производителей, которые используют новые клеточные субстраты для производства вакцин; и 2) FDA опубликует новые методы, которые он разрабатывает, в рецензируемых научных журналах, что сделает их легко доступными для всех производителей.
Мы также оцениваем риск ретровирусных инфекций у людей. (Ретровирусы-это РНК-вирусы, которые используют для репликации фермент, называемый обратной транскриптазой (РТ); РНК-это декодированная форма ДНК). Обезьяний пенистый вирус (SFV) может передаваться от нечеловеческих приматов (например, обезьян) к людям. Хотя нет никаких доказательств того, что SFV вызывает заболевание, вирус может оставаться в течение всей жизни в спокойном состоянии в ДНК после заражения. Кроме того, недавно было установлено, что два человека в Африке инфицированы как ВИЧ-1, так и СФВ. Поэтому важно определить, представляет ли УЛП угрозу для здоровья человека, и понять, каким образом вирус распространяется, с тем чтобы разработать стратегии борьбы с инфекциями человека. Такая работа также поможет FDA разработать новую политику в отношении донорства крови отдельными лицами, работающими с нечеловеческими приматами, и внедрить официальные руководящие принципы безопасности для людей, работающих с животными, инфицированными SFV. Мы также исследуем последствия двойного SFV и ВИЧ-1 инфекции в модели обезьяны.
Научный Обзор
Обнаружение скрытых вирусов в клеточных субстратах для обеспечения безопасности вакцин. Неотложный спрос на вакцины против новых заболеваний обусловил необходимость использования новых клеточных субстратов. К ним относятся опухолевые клетки, такие как клетки MDCK и CHO (для вакцин против вируса гриппа), 293 и PER.Клетки С6 (для аденовирус-vectored ВИЧ-1 и других вакцин), и опухоль-выведенные клетки как клетки HeLa (для вакцин ВИЧ-1).
Использование опухолевых и опухолевых клеток является одной из основных проблем безопасности в связи с потенциальным присутствием таких вирусов, как ретровирусы и онкогенные ДНК-вирусы, которые могут быть связаны с опухолевой активностью, поэтому обнаружение персистентных, латентных ДНК-вирусов и эндогенных ретровирусов в субстратах вакцинных клеток имеет важное значение для обеспечения безопасности вакцин, особенно при разработке живых вирусных вакцин, где отсутствуют или минимальны этапы инактивации и удаления вирусов во время производства вакцины.
Химическая индукция-это строгий метод оценки наличия эндогенных ретровирусов, а также некоторых латентных ДНК-вирусов, которые потенциально могут стать активными и произвести инфекционный вирус. Этот подход был широко использован для клеток мыши. Мы оптимизировали условия индукции вируса в клетках мыши, используя стандартизированный, высокочувствительный, однотрубный флуоресцентный ПЦР с улучшенной обратной транскриптазой (STF-PERT). Далее мы определили оптимальные условия для активации латентного ДНК-вируса из клеточной линии человека. Мы расширили этот анализ для разработки поэтапного подхода к индуцированию и обнаружению эндогенных ретровирусов и латентных ДНК-вирусов при оценке клеточных субстратов для обеспечения безопасности вакцин.
Алгоритм химической индукции, разработанный с использованием этих линий положительных контрольных клеток, может быть использован для оценки безопасности новых вакцинных клеточных субстратов для новых вакцин. В настоящее время мы изучаем новые технологии для широкого выявления вирусов с целью выявления новых, индуцированных и других неизвестных вирусов. Кроме того, мы исследуем потенциальные биомаркеры для индукции вируса
Исследования in vitro и in vivo для решения проблем ретровируса в биологических препаратах. Обезьяньи пенистые вирусы (SFV) широко распространены у всех нечеловеческих приматов (NHPs) и могут инфицировать человека путем межвидовой передачи. Хотя пока нет никаких доказательств заболевания СФВ, инфекционный вирус сохраняется в ДНК хозяина. Поэтому мы пытаемся понять латентность и активацию SFV и факторы, участвующие в передаче вируса, которые будут важны для управления инфекциями SFV у людей.
Мы также исследуем потенциальные взаимодействия SFV и SIV в модели обезьян, чтобы предсказать исход SFV и двойной инфекции ВИЧ-1 у людей, о которых сообщается в Африке. Кроме того, наши исследования переливания крови у обезьян относительно риска передачи SFV от инфицированных доноров крови реципиентам будут способствовать принятию решений о политике донорства крови.
Publications
Genome Announc 2017 Aug 17;5(33):e00827-17
Complete genome sequence of a naturally occurring simian foamy virus isolate from rhesus macaque (SFVmmu_K3T).
Nandakumar S, Bae EH, Khan AS
Genome Announc 2017 Aug 24;5(34):e00829-17
Whole-genome sequence of the Spodoptera frugiperda Sf9 insect cell line.
Nandakumar S, Ma H, Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2016 Nov-Dec;70(6):591-5
Advanced Virus Detection Technologies Interest Group (AVDTIG): efforts for high throughput sequencing (HTS) for virus detection.
Khan AS, Vacante DA, Cassart JP, Ng SH, Lambert C, Charlebois RL, King K
Viruses 2016 Nov 23;8(11):318
Eleventh International Foamy Virus Conference--meeting report.
Buseyne F, Gessain A, Soares MA, Santos AF, Materniak-Kornas M, Lesage P, Zamborlini A, Lochelt M, Qiao W, Lindemann D, Wohrl BM, Stoye JP, Taylor IA, Khan AS
Viruses 2015 Mar 31;7(4):1651-66
Tenth International Foamy Virus Conference 2014--achievements and perspectives.
Materniak M, Kubis P, Rola-Luszczak M, Khan AS, Buseyne F, Lindemann D, Lochelt M, Kuzmak J
Vaccine 2015 Jan 1;33(1):73-5
The Brighton Collaboration Viral Vector Vaccines Safety Working Group (V3SWG).
Chen RT, Carbery B, Mac L, Berns KI, Chapman L, Condit RC, Excler JL, Gurwith M, Hendry M, Khan AS, Khuri-Bulos N, Klug B, Robertson JS, Seligman S, Sheets R, Williamson AL
PDA J Pharm Sci Technol 2014 Nov-Dec;68(6):661-6
New technologies and challenges of novel virus detection.
Khan AS, Ma H, Taliaferro LP, Galvin TA, Shaheduzzaman S
PDA J Pharm Sci Technol 2014 Nov-Dec;68(6):546-7
Introduction and workshop summary: advanced technologies for virus detection in the evaluation of biologicals-applications and challenges.
Khan AS, Vacante DA
J Virol 2014 Jun 15;88(12):6576-85
Identification of a novel rhabdovirus in Spodoptera frugiperda cell lines.
Ma H, Galvin TA, Glasner DR, Shaheduzzaman S, Khan AS
Viruses 2014 Apr 25;6(5):1876-96
Evaluation of the broad-range PCR-electrospray ionization mass spectrometry (PCR/ESI-MS) system and virus microarrays for virus detection.
Taliaferro LP, Galvin TA, Ma H, Shaheduzzaman S, Williams DK, Glasner DR, Khan AS
J Virol 2013 Aug;87(15):8792-7
Identification of recombination in the envelope gene of simian foamy virus serotype 2 isolated from Macaca cyclopis.
Galvin TA, Ahmed IA, Shahabuddin M, Bryan T, Khan AS
Viruses 2013 Jun 6;5(6):1414-30
Influence of naturally occurring simian foamy viruses (SFVs) on SIV disease progression in the rhesus macaque (Macaca mulatta) model.
Choudhary A, Galvin TA, Williams DK, Beren J, Bryant MA, Khan AS
J Virol 2013 Feb;87(4):2278-86
No evidence of xenotropic murine leukemia virus-related virus transmission by blood transfusion from infected rhesus macaques.
Williams DK, Galvin TA, Gao Y, O'Neill C, Glasner D, Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2012 Nov 1;66(6):502-11
PDA/FDA Adventitious Agents and Novel Cell Substrates: Emerging Technologies and New Challenges, Nov. 3-4, 2011, Rockville, MD.
Khan AS, Lubiniecki A, King KE
Adv Virol 2011;2011:787394
Xenotropic and other murine leukemia virus-related viruses in humans.
Khan AS, McClure M, Kubo Y, Jolicoeur P
Biologicals 2011 Nov;39(6):378-83
Investigation of xenotropic murine leukemia virus-related virus (XMRV) in human and other cell lines.
Williams DK, Galvin TA, Ma H, Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2011 Nov 1;65(6):627-33
Current testing methods and challenges for detection of adventitious viruses.
Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2011 Nov 1;65(6):685-9
Detection of Latent Retroviruses in Vaccine-related Cell Substrates: Investigation of RT Activity Produced by Chemical Induction of Vero Cells.
Ma H, Khan AS
Vaccine 2011 Oct 26;29(46):8429-37
Investigations of porcine circovirus type 1 (PCV1) in vaccine-related and other cell lines.
Ma H, Shaheduzzaman S, Willliams DK, Gao Y, Khan AS
J Virol 2011 Jul;85(13):6579-88
Chemical induction of endogenous retrovirus particles from the vero cell line of african green monkeys.
Ma H, Ma Y, Ma W, Williams DK, Galvin TA, Khan AS
Biologicals 2011 May;39(3):158-66
Optimization of chemical induction conditions for human herpesvirus 8 (HHV-8) reactivation with 12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate (TPA) from latently-infected BC-3 cells.
Ma W, Galvin TA, Ma H, Ma Y, Muller J, Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2010 Sep-Oct;64(5):426-31
Testing considerations for novel cell substrates: a regulatory perspective.
Khan AS
PDA J Pharm Sci Technol 2010 Sep-Oct;64(5):451-7
Regulatory considerations for raw materials used in biological products.
Khan AS
Transfusion 2010 Jan;50(1):200-7
Role of neutralizing antibodies in controlling simian foamy virus transmission and infection.
Williams DK, Khan AS
Biologicals 2009 Jun;37(3):196-201
Proposed algorithm to investigate latent and occult viruses in vaccine cell substrates by chemical induction.
Khan AS, Ma W, Ma Y, Kumar A, Williams DK, Muller J, Ma H, Galvin TA
Expert Rev Anti Infect Ther 2009 Jun;7(5):569-80
Simian foamy virus infection in humans: prevalence and management.
Khan AS
J Virol Methods 2009 May;157(2):133-40
Evaluation of different RT enzyme standards for quantitation of retroviruses using the single-tube fluorescent product-enhanced reverse transcriptase assay.
Ma YK, Khan AS
Transfusion 2006 Aug;46(8):1352-9
Simian foamy virus infection by whole-blood transfer in rhesus macaques: potential for transfusion transmission in humans.
Khan AS, Kumar D
FDA
*FDA - Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США