Premio Fraunhofer »Tecnología para el ser humano y su entorno« 2021 por un proceso de fabricación de vacunas más eficiente, rápido y respetuoso con el medio ambiente

Por un proceso de fabricación de vacunas más eficiente, rápido y respetuoso con el medio ambiente, reciben el Premio Fraunhofer "Tecnología para las personas y su entorno" 2021 Frank-Holm Rögner del Fraunhofer FEP, Martin Thoma del Fraunhofer IPA, así como el PD Dr. Sebastian Ulbert y la Dra. Jasmin Fertey del Fraunhofer IZI (de izquierda a derecha). / Frank-Holm Rögner del Fraunhofer FEP, Martin Thoma del Fraunhofer IPA, y el PD Dr. Sebastian Ulbert y la Dra. Jasmin Fertey del Fraunhofer IZI (de izquierda a derecha) son galardonados con el Premio Fraunhofer "Tecnología para las personas y su entorno" 2021 por un proceso de fabricación más eficiente, rápido y respetuoso con el medio ambiente para vacunas.

Las vacunas son actualmente un gran faro de esperanza. Después de todo, se espera que ayuden a preparar a la sociedad contra la COVID-19 y allanen el camino hacia una vida normal. Aunque actualmente el enfoque está claramente en el virus corona, las vacunas contra otros agentes patógenos también son fundamentales. Un equipo de investigadores de tres institutos Fraunhofer ha desarrollado una producción de vacunas, en comparación con la fabricación convencional, más eficiente, rápida y respetuosa con el medio ambiente, y ha recibido por ello el Premio Fraunhofer «Tecnología para el ser humano y su entorno». La ceremonia de entrega del premio tuvo lugar en el marco de la reunión anual de la Sociedad Fraunhofer el 5 de mayo de 2021.

Las formas de producir vacunas son conocidas desde hace décadas. Sin embargo, con un nuevo método para la producción de «vacunas muertas» inactivadas, en el futuro no solo se podrán fabricar vacunas de manera más rápida, sino también más respetuosa con el medio ambiente, eficiente y económica que hasta ahora. En representación de sus equipos, el Dr. Sebastian Ulbert y la Dra. Jasmin Fertey del Instituto Fraunhofer para Terapia Celular e Inmunología IZI de Leipzig, Frank-Holm Rögner del Instituto Fraunhofer para Electrónica Orgánica, Tecnología de Rayos Electrónicos y Plasma FEP de Dresde, así como Martin Thoma del Instituto Fraunhofer para Tecnología de Producción y Automatización IPA de Stuttgart, serán galardonados con el Premio Fraunhofer «Tecnología para el ser humano y su entorno» 2021. El jurado destaca especialmente «el método simple y eficiente, que mantiene en gran medida las estructuras importantes para la acción de la vacuna y prescinde completamente de aditivos químicos necesarios en otros procesos».

Electrones acelerados en lugar de química: matar virus en milisegundos

Hasta ahora, la fabricación de vacunas muertas se basa en productos químicos: los agentes patógenos se almacenan con productos químicos tóxicos, principalmente formaldehído, hasta que se destruye completamente la información genética de los virus y ya no pueden reproducirse. Esto se llama inactivación. Sin embargo, esto presenta múltiples problemas: por un lado, el químico también destruye parte de las estructuras externas que el sistema inmunológico necesita para formar anticuerpos. Además, en la producción industrial de vacunas se acumulan grandes cantidades de productos químicos tóxicos, lo que representa un desafío para la seguridad laboral y una carga para el medio ambiente. Y, dependiendo del virus, puede tardar semanas, incluso meses, en que los virus sean realmente «inactivos».

El innovador enfoque del equipo de expertos de Fraunhofer elimina todas estas desventajas. «En lugar de inactivar los virus con productos químicos tóxicos, los sometemos a una radiación de electrones», explica Ulbert. «La superficie exterior de los virus permanece casi completamente intacta, no usamos productos químicos que deban ser eliminados, y todo el proceso dura solo unos segundos». El desafío a superar: los electrones solo pueden penetrar unos pocos cientos de micrómetros en líquidos, perdiendo energía a medida que avanzan. Para que los virus flotando en el líquido sean eliminados de manera confiable por los electrones, la película líquida no debe ser más gruesa de unos 100 micrómetros, y además debe transportarse de manera uniforme. «Para ello fue necesaria una tecnología de planta sofisticada, por eso involucramos al Fraunhofer IPA», cuenta Rögner.

En camino hacia la aplicación industrial

En el Fraunhofer IPA, Martin Thoma desarrolló dos enfoques para resolver el desafío. «El módulo de bolsa es adecuado para pruebas preliminares con resultados confiables, mientras que el módulo de rollo destaca en cantidades mayores», describe el físico diplomado. En esta configuración, Fertey investigó, entre otros, virus de la influenza, Zika y herpes, así como numerosas bacterias y parásitos, que fueron tratados con electrones acelerados mediante módulos de bolsa y de rollo de manera dirigida. «Pudimos inactivar con éxito y de forma segura todas las clases de agentes patógenos», se alegra la bióloga.

El prototipo se completó en 2018, se puso en marcha en el Instituto Fraunhofer IZI y se siguió desarrollando. Ya en el año siguiente, el equipo de investigación consiguió un socio para licencias y aseguró regalías por casi un millón de euros. En unos cinco a siete años, los módulos de producción, del tamaño de un frigorífico, podrían integrarse en la producción farmacéutica y fabricar vacunas: de manera rápida, respetuosa con el medio ambiente y eficiente.