การผลิตและเภสัชตำรับ

การผลิตวัคซีนประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆมากมาย เริ่มจากการที่เชื้อจะสร้างแอนติเจนขึ้น หลังจากนั้นนำเชื้อที่ได้มาเพาะเลี้ยงในเซลล์ปฐมภูมิ อาทิ ไข่ไก่ (เช่นเชื้อโรคไข้หวัด) หรือการนำไปเพาะเลี้ยงอย่างต่อเนื่องในเซลล์มนุษย์ (เช่นเชื้อไวรัสตับอักเสบเอ)[10] แบคทีเรียจะเจริญเติบโตภายในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (เช่นเชื้อ Haemophilus influenzae ชนิดบี) หรือบางครั้งอาจได้โปรตีนจากการเพิ่มจำนวน (recombinant) จากไวรัสและแบคทีเรียในยีสต์, แบคทีเรีย และเซลล์เพาะเลี้ยง หลังจากแอนติเจนถูกสร้างขึ้นแล้ว ก็จะถูกแยกออกจากเซลล์ที่ใช้ในการสร้างซึ่งในบางกรณีอาจต้องการไวรัสที่ถูกยับยั้ง หรือกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ต่อไป รีคอมบีแนนต์โปรตีนที่ได้ต้องผ่านกระบวนการอาทิอัลตราฟิลเตรชัน (ultrafiltration) และโครมาโทกราฟฟีแบบคอลัมน์ (column chromatography) สุดท้ายวัคซีนจะถูกสร้างขึ้นโดยการเติมสารจำวพกแอตจูแวนต์, สารเพิ่มความคงตัว และสารกันบูด สารพวกแอตจูแวนต์ช่วยเพิ่มระยะเวลาการตอบสนองต่อแอนติเจนของร่างกาย สารเพิ่มความคงตัวจะช่วยให้ยามีอายุการใช้ยาวนานขึ้นร่วมกับสารกันบูดที่ใช้ผสมในส่วนประกอบตำรับยาที่เป็นหลายโดสและป้องกันผลอันมิพึงประสงค์จากปฏิกิริยาระหว่างวัคซีนบางชนิด อาทิ การติดเชื้อจำพวก Staphylococcus ก่อให้เกิดโรคคอตีบเนื่องมาจากส่วนผสมของสารกันบูดไม่เพียงพอ [11][12] นอกจากนี้ในบางตำรับต้องผสมสารอื่นๆเพิ่มเติม สารที่นิยมได้แก่พวกอะลูมิเนียมซึ่งทำหน้าที่เป็นแอตจูแวนต์, ยาปฏิชีวนะเพื่อป้องกันการเติบโตของเชื้อในวัคซีนขณะทำการเก็บรักษา, ฟอร์มาลดีไฮด์ทำหน้าที่ยับยั้งแบคทีเรียที่พบในผลิตภัณฑ์พวกทอกซอยด์, ไธเทอโรซอลเป็นสารกันบูดสำหรับวัคซีนหลายโดส อย่างไรก็ดี การผลิตวัคซีนร่วมยังคงมีความยากในการผลิตและพัฒนา เนื่องจากฤทธิ์ที่เข้ากันไม่ได้และปฏิกิริยาระหว่างแอนติเจนและส่วนผสมที่เกี่ยวข้อง[13]

เทคนิคการผลิตวัคซีนได้รับการพัฒนาขึ้น การเพาะเลี้ยงในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นสิ่งที่ได้รับความสำคัญมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับการเพาะเลี้ยงแบบดั้งเดิมหรือในเซลล์ไข่ เนื่องมาจากผลิตภัณฑ์ทีได้จะมีประสิทธิภาพมากกว่าขณะที่ปัญหาการปนเปื้อนจะน้อยกว่า มีการคาดการณ์ว่าเทคโนโลยีรีคอมบีแนนต์ที่ใช้ป้องกันโรคพันธุกรรมจะเติบโตขึ้นจากการใช้ทอกซอยด์ของไวรัสและแบคทีเรีย การให้วัคซีนหลายชนิดร่วมกันก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งเพื่อลดปริมาณแอนติเจน อย่างไรก็ดีต้องมีการป้องกันผลอันไม่พึงประสงค์จากปฏิกิริยาโดยใช้รูปแบบโมเลกุลทีเกี่ยวข้องกับเชื้อโรค (pathogen-associated molecular pattern)[13]

ระบบขนส่ง

ปัจจุบันมีการพัฒนารูปแบบการขนส่งวัคซีนให้วัคซีนมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น อันประกอบด้วยวิธีการใช้ไลโปโซมและ ISCOM (สารประกอบกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน)[14] พัฒนาการล่าสุดของเทคโนโลยีการผลิตวัคซีนคือการให้วัคซีนด้วยวิธีการรับประทาน วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอได้รับการทดสอบจากอาสาอสมัครปรากฏผลบวกในการกระตุ้นภมิคุ้มกันโรคโปลิโอในร่างกาย การให้วัคซีนในทางปากจะปราศจากซึ่งความเสี่ยงการปนเปื้อนในกระแสเลือด วัคซีนที่ให้ด้วยวิธีการนี้จะมีลักษณะคล้ายของแข็งที่มีความคงตัวสูงและไม่จำเป็นต้องเก็บด้วยการแช่แข็ง ความคงตัวในลักษณะนี้จะลดความต้องการของอุณหภูมิในการเก็บรักษายาอันจำเพาะตั้งแต่การผลิตจนกระทั่งการให้วัคซีน (cold chain) นอกจากนี้ยังลดตุ้นทุนการผลิตวัคซีน นอกจากนี้ยังมีวิธีการใช้เข็มฉีดยาขนาดเล็ก (microneedle) ซึ่งอยู่ในช่วงการพัฒนาซึ่งเป็นการให้วัคซีนผ่านผิวหนัง[15]

นอกจากการพัฒนาระบบข่นส่งข้างต้นแล้ว ยังมีการวิจัยวัคซีนโดยใช้พลาสมิดเป็นระบบขนส่งซึ่งอยู่ในช่วงการศึกษาชั้นพรีคลินิก อย่างไรก็ตาม พบว่าเมื่อศึกษาในมนุษย์แล้วให้ผลที่ต่ำกว่าซึ่งเกิดมาจากความไร้ความสามารถที่จะให้ประโยชน์ที่เกี่ยวข้องทางคลินิก ประสิทธิภาพโดยรวมของการสร้างภูมิคุ้มกันพลาสมิดดีเอ็นเอ ขึ้นอยู่กับการเพิ่มการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของพลาสมิด ขณะเดียวกันยังมีปัจจัยเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวเนื่องกับการกระตุ้นอย่างจำเพาะอีกด้วย[16]