PRODUCTION AND CONTROL OF VACCINES WHO informai consultation on WHO requirem ents for diphtheria, pertussis, tetanus and combined vaccines An informal consultation was held in Geneva from 30 May to 1 June 1988 to review progresses in methods of production and control of diphtheria (D), pertussis (P), tetanus (T) and combined vaccines in order io make recommendations for research projects and for any changes needed in the WHO requirements. The main emphasis was to consider and advise on improved methods for the determination of the safety and efficacy of D , P, T and combined vaccines. Diphtheria and tetanus vaccines
PRODUCTION ET CONTRÔLE DES VACCINS Consultation inform elle de l’OMS sur les nonnes OMS relatives aux vaccins antidiphtérique, anticoquelucheux, antitétanique et aux vaccins associés Une consultation informelle s’est tenue à Genève du 30 mai au 1" juin 1988 afin d’examiner les progrès réalisés dans les méthodes de production et de contrôle des vaccins antidiphtérique (D), anticoquelu cheux (C), antitétanique (T) et des vaccins associés en vue de formuler des recommandations relatives aux projets de recherche et à d’éventuel les modifications des normes OMS les concernant. La consultation a porté principalement sur l’amélioration des métho des d’évaluation de l’innocuité et de l’efficacité des vaccins D, C, T et associés. Vaccins antidiphtérique et antitétanique On a examiné la structure des toxines diphtérique et tétanique, en s’attachant tout particulièrement aux modifications physico-chimiques pouvant accompagner le traitement par le formaldéhyde, et aux métho des de purification telles que la chromatographie d’affinité. Une attention spéciale a été portée à la possibilité de réapparition de la toxicité de l’anatoxine diphtérique, compte tenu du fait que le processus d’inactivation comporte 2 étapes, dont la première est réversible et dont la seconde peut être accélérée à condition d’effectuer l’inactivation en présence d’arides aminés et de formaldéhyde. Dans le cas de l’anatoxine tétanique, une faible quantité de toxine résiduelle peut être masquée par la présence de l’anatoxine et n e peut être décelée que par des épreuves prolongées. Il faut donc soumettre l’anatoxine purifiée à des épreuves suffisamment sensibles pour être sûr qu’aucune toxine n’est présente. Un long débat a eu lieu sur la détermination de l’activité des vaccins D et T à la lumière des normes OMS actuelles et de celles des diverses pharmacopées. Des preuves ont été présentées, montrant qu’il serait possible de diminuer de façon importante le nombre d’animaux utilisés dans les épreuves OMS d’activité sans réduire la validité des dosages, et qu’en ce qui concerne l’autorisation de mise en circulation d’un lot de vaccin, la comparaison de doses uniques de la préparation à essayer et de la préparation de référence devrait être suffisante lorsque les laboratoires ont une grande expérience des méthodes d’essai à 3 dilutions. Avec une seule dilution, il suffirait de 14 à 20 animaux pour démontrer l’activité d’une préparation. On a souligné la nécessité de maintenir la validité statistique des épreuves et les problèmes posés par l’hétérogénéité des vaccins ont été passés en revue.
The structures of diphtheria and tetanus toxins were reviewed, with particular reference to the chemical and physical modifica tions which can accompany treatment with formaldehyde, and to purification procedures such as affinity chromatography. Special attention was given to the possibility of reversion to toxicity in diphtheria toxoid, noting that the inactivation process takes place in 2 stages, the first of which is reversible, and the second stage of which may be accelerated to completion provided the inactivation process is conducted in the presence of aminoacids as well as formaldehyde. In the case of tetanus toxoid, an amount of remaining toxin may be masked by th e presence of toxoid and can only be detected by extended test periods. Suffi ciently sensitive tests should therefore be conducted on purified toxoid to assure the absence of toxin. An extensive discussion took place concerning the potency determination of D and T vaccines in the light of the present WHO requirements, and those of various pharmacopoeias. Evi dence was presented to indicate that the number of animals used in the WHO potency test could be substantially reduced without prejudice to the proper demonstration of adequate potency, and that single dose comparisons of test and reference vaccine preparations should be permitted for vaccine release purposes when laboratories had extensive experience of valid 3-dilution assays. Such single dilution tests could provide assurance of potency with as few as 14-20 animals per vaccine. The impor tance of maintaining statistical validity of tests was emphasized and the problems arising from heterogeneity among vaccines were discussed.
Epidemiological noies contained in this issu e.
Informations épidémiologiques contenues dans ce numéro
Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), Japa nese encephalitis, production and control o f vac cines, W HO Programme on Transdisease Vacrinology. W HO Programme for Vaccine Development. List o f newly infected areas, p. 32 4.
Encéphalite japonaise, production et contrôle des vaccins, programme O M S de mise au point de vaccins, programme OM S de vaccinologie transpathologique, syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA). Liste des zones nouvellem ent infectées, p. 3 2 4.
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With the advent of techniques such as those based on cell culture assays for diphtheria, and passive haemagglutination pro cedures for diphtheria and tetanus, the potential exists to estimate the antibody response of animals purely by in vitro methods; furthermore, ELISA tests for diphtheria antitoxin such as one based upon the capture of toxoid by non-neutralizing monoclonal antibody have given results which agree closely with toxin neu tralization. ELISA tests specifically capable of quantifying only tetanus toxin neutralizing antibodies have been recently devel oped. Careful validation by control laboratories o f new pro cedures such as these will be required before their introduction into routine use. Pertussis vaccine The Group noted that whole-cell pertussis-vaccines will be used for several years, and certainly at least until acellular vac cines have been proven to be safe and effective and available in sufficient quantity and at affordable prices. While no major changes were felt to be necessary in relation to existing WHO requirements, several specific matters were discussed. Important parameters in manufacture giving rise to a stable and effective vaccine were reviewed, particularly with regard to the growth and inactivation processes, glutaraldehyde showing particular promise in this latter regard. T he innocuity test was considered to be too stringent in that it required intraperitoneal injection of 1 human dose in mice, with the inherent toxicity of the vaccine giving rise to vaccine-related symptoms of toxicity rather than an indication of «abnormal » toxicity of a non-specific nature. Differences between the US Opacity Standard, a suspension of glass particles, and the WHO Opacity Standard, a plastic rod, were discussed. Most data suggest that there is no significant difference between the results obtained in using these different references. However, they should not be viewed as having any precise cor relation with the number of bacterial cells included in vac cines. The importance of having appropriate agglutinogens in vac cine was emphasized. Because variation in serotypes may occur in culture it was deemed appropriate that tests for the presence of agglutinogens 1, 2 ans 3 be carried out before adjuvant is added. The specific toxicity of pertussis vaccines was discussed, noting that the mouse weight gain test was insensitive and that the collection of data on levels of Lymphocytosis Promoting Factor (LPF) and Lipopolysaccharide (Li’S) may provide additional use ful information. However, the Group felt that the mouse weight gain test should still be the main test for controlling the absence of specific toxicity. It was also noted that at least minimum levels of active LPF might be required to ensure compliance with the mouse potency test. While the mechanism of that test remains unclear it was agreed that it provides a reliable indication of vaccine efficacy as judged by trials conducted in the United Kingdom many years ago. The Group was advised that recent testing conducted in one laboratory had suggested that the current International Standard for Pertussis Vaccine had lost potency since its establishment. It was therefore considered desirable to investigate these findings further to ensure that there is no consequent detrimental effect on the potency of pertussis vaccines made available for routine use. Changes in WHO requirements for D, P and T vaccines The Group suggested that the following changes should be considered: • A test to demonstrate the absence of sensitizing antigens from culture media in Anal products should be con ducted. • While the minimum requirements for D and T toxoids, in terms of the minimum number of International Units per dose, should remain as in the current requirements, simpler
Avec l’apparition de techniques telles que celles basées sur les dosages en cultures cellulaires pour la diphtérie et les méthodes d’hémaggluti nation passive pour la diphtérie et le tétanos, il est théoriquement pos sible d’estimer la production d’anticorps par les animaux par de simples méthodes in vitro; en outre, on a pu doser l’antitoxine diphtérique par des épreuves de type ELISA, comme celle qui est fondée sur la capture de l’anatoxine par un anticorps monoclonal non neutralisant, et les résultats concordent très bien'avec ceux des épreuves fondées sur la neutralisation de la toxine. Des épreuves ELISA capables de quantifier avec précision et spécificité les anticorps neutralisants de la toxine téta nique ont été récemment mises au point. Ces nouvelles méthodes devront toutefois être validées par les laboratoires de contrôle avant de pouvoir être utilisées en routine. Vaccin anticoquelucheux Le groupe a noté que les vaccins anticoquelucheux préparés à partir de cellules entières seront encore utilisés pendant plusieurs années et certainement jusqu’à ce que des vaccins acellulaires dépourvus de toxi cité et efficaces soient disponibles en quantités suffisantes et à des prix abordables. T out en ne jugeant pas nécessaire d’apporter des modifica tions importantes aux normes actuelles de l’OMS, le groupe a examiné plusieurs points précis. Il a passé en revue certains paramètres importants pour la fabrication d’un vaccin stable et efficace, notamment en ce qui concerne les étapes de croissance et d’inactivation, l’emploi du glutaraldéhyde semblant particulièrement intéressant pour cette dernière opération. L ’épreuve d’innocuité a été jugée trop rigoureuse. En effet, celle-ci consiste à injecter par voie intrapéritonéale à la souris une dose destinée à l’homme, de sorte que les symptômes de toxicité qui se manifestent sont davantage dus à la toxicité intrinsèque du vaccin qu’à une toxicité «anormale» de nature non spécifique. Les participants ont étudié les différences qui existent entre les étalons d’opacité des Etats-Unis d’Amérique (une suspension de particules de verre) et de l’OMS (une baguette de plastique). La plupart des données permettent de penser qu’il n’y a pas de différence importante entre les résultats obtenus à l’aide de ces 2 étalons. Toutefois, il ne faut pas s’attendre à une corrélation précise entre ces mesures et le nombre de cellules bactériennes présentes dans les vaccins. On a souligné l’importance de la présence d’agglutinogènes appro priés dans les vaccins. Etant donné que les sérotypes peuvent varier pendant la culture, il a été jugé souhaitable d’effectuer des épreuves de recherche des agglutinogènes 1, 2 et 3 avant l’addition d’adjuvant. La toxicité spécifique des vaccins anticoquelucheux a été évoquée. A cet égard, il a été noté que l’épreuve de gain de poids de la souris n’était pas assez sensible et que la collecte de données relatives aux concentra tions en facteur de prolifération lymphocytaire (LPF) et en lipopolysac charide (LPS) pourrait fournir d’autres renseignements utiles. Toute fois, le groupe a estimé que l’épreuve du gain de poids chez la souris devrait garder un rôle prépondérant dans le contrôle de l’absence de toxicité spécifique. Il a également été noté qu’une concentration mini male de LPF actif pouvait être nécessaire pour que le vaccin satisfasse à l’épreuve d’activité chez la souris. Bien qu’on ignore le mécanisme exact de cette épreuve, les participants ont convenu qu’elle fournit une indi cation fiable de l’efficacité du vaccin comme cela a été démontré par les essais effectués il y a plusieurs années au Royaume-Uni. Le groupe a été informé que les essais effectués récemment dans un laboratoire laissent supposer que l’étalon international actuel de vaccin anticoquelucheux a perdu de son activité depuis sa création. Il a donc souhaité que ces résultats fassent l’objet d’un examen plus approfondi pour s’assurer que cela n ’affecte en rien l’activité des vaccins anticoque lucheux utilisés couramment.
Modifications à apporter aux normes de l’OMS concernant les vaccins D, C et T Le groupe a proposé que les modifications suivantes soient envisa gées: o Ajouter une épreuve visant à démontrer l’absence d’antigènes sen sibilisants provenant des milieux de culture dans les produits finis.
o En ce qui concerne l’anatoxine diphtérique et l’anatoxine tétani que, tout en conservant les spécifications relatives au nombre mini mal d’unités internationales par dose, approuver également, aux
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procedures involving fewer animals but always requiring the use of a reference preparation should be acceptable after adequate validation for the routine release o f batches. • Potency requirements should be defined in terms of the assurance to be achieved, which removes the need for requirements on the minimum number of animals to be used in potency tests. • Assays using single dilutions of vaccines and reference preparations should be permitted if data are available to show that when formulations are assayed at 3 dilutions they give dose response curves which are linear and parallel to those of the reference material. • Tests based on the in vivo or in vitro assay of antitoxin in the serum of laboratory animals which have been immunized should be acceptable, subject to approval by the national control authority, provided that they have been validated and are based on comparison with a reference preparation which has been calibrated against the International Standard. • The innocuity test for pertussis vaccine should be amended to require that not less than one-half of a single human dose is injected into mice by the intraperitoneal route. • Reference to the number of bacterial cells equivalent to one Opacity Unit should be deleted. • A test for verifying the presence in pertussis vaccines, of agglutinogens 1, 2 and 3 should be introduced.
fins d’autorisation de mise en circulation, des méthodes plus sim ples exigeant moins d’animaux mais toujours fondées sur l’emploi d’une préparation de référence, à condition que ces méthodes aient été dûment validées. • Définir les normes d’activité par rapport au résultat recherché, ce qui évite d’avoir à fixer le nombre minimal d’animaux à utiliser dans les épreuves d’activité. • Autoriser des épreuves faisant appel à des dilutions uniques de vaccin et de préparations de référence s’il existe des données mon trant que, lorsque les formulations sont testées à 3 dilutions diffé rentes, elles donnent des courbes dose-réponse linéaires et parallè les à celles de la préparation de référence. • Admettre les épreuves fondées sur le dosage in vivo ou in vuro de l’antitoxine dans le sérum des animaux de laboratoire vaccinés, sous réserve de l’approbation de l’autorité nationale de contrôle, à condiuon que ces épreuves aient été validées et qu’elles soient basées sur la comparaison avec une préparation de référence étalonnée par rapport à l’étalon international. • Modifier l’épreuve d’innocuité du vaccin anticoquelucheux en spé cifiant qu’une quantité de vaccin au moins égale à la moitié d’une dose destinée à l’homme doit être injectée à la souris par voie intrapéritonéale. • Supprimer la référence au nombre de cellules bactériennes équi valent à une unité d’opacité. • Introduire une épreuve visant à vérifier la présence des agglutmogènes 1, 2 et 3 dans les vaccins anticoquelucheux.