Comment la gélatine stabilise-t-elle les vaccins et les produits biologiques ?

Au-delà de la biopharmacie · FAQ sur la gélatine pharmaceutique

Réponse courte :Dans les vaccins et les produits biologiques, des stabilisants protéiques à base d'ingrédients de type gélatine hydrolysée (non gélifiante) sont utilisés pour protéger les principes actifs fragiles des contraintes liées à la lyophilisation, à la congélation et au stockage prolongé, contribuant ainsi à préserver leur efficacité jusqu'à l'utilisation du produit. Ces excipients ne forment pas de gel thermodurcissable comme la gélatine utilisée dans les capsules, et leur utilisation est toujours spécifique à chaque vaccin ou produit biologique et à sa documentation réglementaire approuvée.

Pourquoi les produits biologiques ont besoin d'aide pour survivre

Les vaccins et les médicaments biologiques sont fragiles. Leur principe actif est généralement une entité vivante ou protéique — un virus, un antigène, un anticorps, une enzyme — qui peut perdre de son activité sous l'effet de la chaleur, du gel, des variations de pH ou de l'eau éliminée lors du séchage. Comme une dose doit rester efficace depuis son conditionnement jusqu'à son injection, des mois ou des années plus tard, les fabricants ajoutent des agents de conservation.stabilisateursdont la fonction première est de maintenir l'activité de ces molécules délicates malgré les épreuves les plus difficiles qu'elles auront à traverser.

Le moment le plus stressant : le séchage

L'étape la plus difficile pour de nombreux produits biologiques estlyophilisation— la lyophilisation. L'eau est congelée puis sublimée sous vide pour laisser une poudre ou un gâteau sec beaucoup plus stable à température ambiante ou réfrigérée. Ce procédé est très éprouvant pour une protéine : des cristaux de glace se forment, les solutés se concentrent et des surfaces s'ouvrent, permettant aux molécules de s'y fixer et de se déplier. Des stabilisateurs interviennent pour atténuer ces contraintes : certains agissent comme agents de charge vitrifiables, d'autres remplacent les liaisons hydrogène de l'eau une fois celle-ci évaporée, et d'autres encore protègent le principe actif du contact avec la surface ou la glace.

Quel type de protéine gélatineuse est réellement utilisé ?

Il est important d'être précis ici. La gélatine thermodurcissable à haut degré Bloom dont nous parlons ailleurs dans cette FAQ estpasce que les formulateurs de vaccins ajoutent généralement. Ce qui apparaît dans les produits biologiques et de nombreux produits stériles est en revanche unfraction protéique hydrolysée (non gélifiante) ou dérivée du collagèneCe matériau a été décomposé en peptides hydrosolubles et ne gélifie donc pas et ne forme pas de coque. Ces substances hydrolysées étant généralement considérées comme des excipients protéiques sûrs, les dérivés de collagène d'origine animale — selon la matière première et le procédé de fabrication — sont utilisés depuis longtemps pour stabiliser les formulations.

Quel est le rôle attendu d'un tel excipient ?

• Protéger en cas de gel-dégel— contribuer à maintenir le principe actif replié et dissous lors des cycles de congélation et de décongélation.
• Protéger pendant la lyophilisation— assurer la stabilité du gâteau et empêcher la matière active de coller au verre ou de perdre sa structure lors de l'élimination de l'eau.
• Préserver l'efficacité du produit lors du stockage— maintenir l’activité biologique du produit pendant toute sa durée de vie indiquée sur l’étiquette.

Le niveau de protection conféré par un hydrolysat donné dépend de la taille et de la composition de ses peptides, de sa concentration, des autres excipients et, surtout, de la substance active qu'il protège. Une formulation de stabilisant efficace pour un antigène peut s'avérer inefficace pour un autre ; c'est pourquoi la stabilisation des vaccins est développée et mise au point individuellement pour chaque produit.

La source, la pureté et les endotoxines sont les gardiens du temple.

Dans un produit biologique stérile, les excipients à base de gélatine sont soumis à des contrôles beaucoup plus stricts que les gélatines de qualité alimentaire ou pour capsules : limites strictes d’endotoxines, faible charge microbienne, profils d’acides aminés et de masse moléculaire définis, traçabilité de l’approvisionnement et propreté tout au long de la chaîne de fabrication. De ce fait, la gamme de « gélatines pharmaceutiques » englobe généralement les gélatines gélifiantes pour capsules/enrobage utilisées comme excipients oraux et les gélatines hydrolysées, aux spécifications plus rigoureuses, destinées aux produits biologiques stériles ; il convient de ne pas les confondre. Les exigences de pureté et de procédé sont définies par le dossier réglementaire du produit ; la comparaison pertinente se fait donc toujours avec la monographie spécifique et le certificat d’analyse du fournisseur pour l’usage concerné.

Conseils pratiques

Si vous développez un vaccin, un produit biologique ou stérile et que vous évaluez un stabilisateur dérivé du collagène, traitez toute généralisation avec prudence :

• Confirmez quel matériau — gélatine gélifiante, peptides non gélifiants hydrolysés ou un autre dérivé et de quelle source animale — votre formulation requiert réellement.
• Vérifiez que les exigences en matière d'endotoxines, de biocharge et de fonctions sont conformes à la pharmacopée et aux directives réglementaires applicables à votre marché.
• Étant donné que les déclarations présentées ici peuvent ne pas s'appliquer à votre produit actif, vérifiez le comportement de stabilisation dans vos propres études de lyophilisation et, pour toute allégation réglementée, demandez à votre contact réglementaire ou à votre fournisseur la réponse actuelle et applicable plutôt que de vous fier à un résumé.