以下文章最初发表于2021年8月16日《药物发现世界》在这里．
康宁生命科学博士John Yoshi Shyu的专家观点。
大多数疫苗是使用50年或更早前的技术生产的，生产工厂有时甚至更老。新工具和技术不断更新疫苗生产流程，这种快节奏的创新为研究人员提供了大量机会来调整他们的流程，以实现更具成本效益或更有效的生产规模——在COVID-19大流行期间，这一点已被证明非常有用。
每一种疫苗都是不同的，正如生物制造中的谚语所说，“过程就是产品”，每一种疫苗的过程也是独一无二的。疫苗研发和生产的独特性使寻找平台流程和“一刀切”方案的工作变得复杂，在这种情况下，病原体就像变魔术一样从一扇门进入，而安全有效的疫苗很快就会从另一扇门出现。由于每种疫苗都是独特的模块化过程，一次性技术和模块化生产设施可能是未来最有效和最具成本效益的疫苗开发方式。
强烈的创新
生产流程在不断发展，以满足对预防流感和脊髓灰质炎等疾病的疫苗的需求，并应对新出现的细菌和病毒病原体，如SARS-CoV-2。目前仍在考虑生产针对艾滋病毒、癌症和其他可能可预防(或可治疗)疾病的疫苗，特别是那些将细胞培养作为生产基础的生产平台。寻找现有和新的生产工艺，以增加对抗冠状病毒大流行的疫苗的批准，只是如何在这一领域取得成功的一个例子。
这种强烈的创新氛围不仅为发现级项目和寻找新的表达系统提供了大量机会，而且还为优化现有的生产方法以应对当前和未来的挑战提供了机会。针对SARS-CoV-2的疫苗的搜索和全面生产将发现、研发、临床试验和生产从通常的10-15年压缩到12个月以下，这可能表明利用生产方法的效率(以及其他因素)可能有助于疫苗开发等领域朝着目标前进。
模块化流程是实现速度和灵活性以及产品质量和安全性之间正确平衡的一种方式。假设已经建立了一个制造平台，一个设计良好的模块化过程允许开发和制造项目“一分钱”就开始，而不需要在设备、设施或工作流程方面重新发明轮子。
疫苗生产中的许多人正在考虑根据当前事件设计或扩大他们的生产计划，并敏锐地意识到疫苗世界中并不存在“即插即用”系统。随着新技术进入市场，开发人员面临的前景是，必须将疫苗与遗留的开发和制造系统(更不用说相关的信息系统)联系起来。将新技术和技术集成到已建立的实践中需要大量定制。有时，这会导致冲突，因为习惯于现有流程的人被迫适应，而且通常是在严重的时间压力下。
疫苗生产历程
赛诺菲是世界上主要的疫苗制造商之一，他将疫苗生产描述为一个“旅程”。赛诺菲模式从发现抗原后就开始着手，贯穿抗原生产/纯化、失活、价态组装、配方和包装。请记住，新技术的实现可能发生在这些步骤中的任何一个步骤中。每一个阶段都会引出下一个阶段，但总的来说，这个“旅程”就特定抗原和疫苗产品而言是独一无二的。这进一步证明了前面的观点，即“即插即用”系统在疫苗世界中并不存在。换句话说，这段“旅程”的各个部分可能都经过了精心设计，经过了检验和验证，并获得了此前的监管部门批准，但一旦新产品问世，一切都完了。
大多数生物过程——包括那些广泛依赖于“平台”单元操作的过程——以及几乎所有发生在一次性生物反应器中的生物过程都是定制的。部分原因是由于一些连接器部件、生物反应器传感器端口和其他组件缺乏标准化。就在不久前，一次性制造还只是一种试验性和中试规模的制造技术。今天，它被用于GMP运行，特别是在开发期间和生物制品，如疫苗。
由于疫苗生产场所的设计、验证和鉴定有独特的要求，一次性系统制造商需要4到5个月的时间才能交付完全定制的一次性组件。然后，疫苗开发人员必须围绕这个新组件修改或定制他们的流程。
然而，任何规模的实验室都可以定制自己的流程，以便融入未来的创新。通过遵循这些技巧，您可以扩展流程和目标，而不必将自己锁定在遗留设置中。
只与有可靠现场支持的供应商合作。提供技术支持的供应商通常对传统生产设备和实践、新产品以及如何通过监管机构批准的方式合并技术有新的看法。来自组织外部的专家意见可以帮助流程开发团队了解哪些优化步骤是关键的，应该采用哪些新技术，以及如何结合新旧生产方法来定制、排除故障并经济有效地扩大疫苗生产。
John Yoshi Shyu，康宁生命科学博士。
不要投资于你不需要的改进
不是每个实验室都需要最复杂的生物反应器或最新的技术奇迹，也不是每个实验室都负担得起这些改进。较小的机构必须进行预算，而学术实验室则要听命于拨款机构。着手新疫苗项目的开发人员应考虑到预算，制定短期和长期的治疗开发目标。在这一点上，供应商可以帮助他们获得最大的收益。供应商应该问的第一个问题包括:
- 你想要达到什么样的规模?
- 你想什么时候去?
- 你们目前的技术和基础设施状况如何?
走模
模块化疫苗平台和流程更容易进行负担得起的修改，可带来许多好处，包括业务敏捷性、短期成本控制，以及在预算允许的情况下灵活添加新技术。对于疫苗制造商，或任何有多种产品处于临床前阶段的生物制造组织来说，这种灵活性可以决定你是拥有一到两个有前途的候选人，还是希望你选择了不同的先导分子。模块化提供了适应和响应科学和市场趋势的灵活性。此外，可扩展的模块化系统可以相对容易地扩大规模，或者可以弥合制造能力的短期差距，例如在临床试验期间或产品发布之前。
要求供应商提供科学的专业知识
工程师对工艺开发至关重要，但生命科学家也一样。与拥有这两类专家的供应商合作，可以确保技术朝着你想要的科学结果工作。例如，产量和质量可能要求细胞在指定的时间内保持在特定的生长阶段，或者细胞凋亡维持在一定水平以下。在开始之前确定这一点对于实现你的目标至关重要。
工艺开发不仅仅是验证新技术或检查框，它还涉及创造条件，使您的表达系统获得最大的生产力，通常依赖于活细胞。工程师可以在传热和传质方面提供帮助，为一次性生物反应器设计合适的支架，并安排单元操作。但你也需要有人帮助解决与细胞扩张和生产力相关的挑战——也许是分子和/或细胞生物学方面的专业知识。
结论
如今，生物处理设施比以往任何时候都有更多的选择来优化其流程，以提高效率和盈利能力。对人类来说，2020年是艰难的一年。全球卫生保健系统从未面临过双重挑战，一方面要照顾数百万病人，另一方面要在创纪录的时间内生产出疫苗。这取决于供应商和开发人员通过有效使用遗留制造流程和谨慎实施新方法来找到通往卓越制造的最佳路径。关键是要扩大生物制造过程的规模，而不是把你的公司锁定在高价的遗留情况下。
康宁的电流模型疫苗生产发展与企业软件开发商SAP的愿景完全一致，SAP从一开始就掌握了生物制造的发展趋势:“生物制药制造的未来在于连接数据和流程，包括在预测和认知工厂中进行自适应和模块化制造的组件。这将带来更高的质量、效率、法规合规性，并实现流程的优化、定制以及制造价值链中所有利益相关者之间的协作。此外，还应减少生物制剂上市时间、由于工艺可变性和相关成本造成的错误，使制造商具有竞争优势，以保持增长。”
