La Importancia del Desarrollo del Proceso Agua Arriba
El proceso aguas arriba (USP), también conocido como proceso de fermentación, es una de las primeras fases del bioprocesamiento aguas arriba. El proceso de fermentación microbiana es crucial para la cultivo celular de alta densidad y la expresión de genes exógenos, lo que afecta directamente al rendimiento y costo de los biológicos.
En las etapas iniciales del desarrollo de biológicos (preclínico o fase 1/2), el enfoque está en desarrollar procesos libres de productos de origen animal y escalables, con un rendimiento intermedio y cumpliendo con todos los estándares de calidad del producto.
Mientras que en las etapas finales (fase 3 o comercial), nos enfocaremos en el rendimiento, robustez, escalabilidad y reproducibilidad, generando un proceso costo-eficiente. Las actividades que abordan estos problemas son la caracterización del proceso y los estudios de validación del proceso. Mientras tanto, se aplican típicamente herramientas de calidad por diseño (QbD) y diseño de experimentos (DoE).
Palabras clave: desarrollo, optimización y validación de procesos, proceso de fermentación, fermentación de células microbianas, fermentación bacteriana, fermentación de levadura, fermentación de alta densidad, fermentación de cepas diseñadas
Aplicación: Industria biofarmacéutica, medicina humana, medicina animal, vacunas, biológicos recombinantes de gran tamaño, biológicos recombinantes, reagentes biológicos
Soluciones USP de Yaohai Bio-Pharma
Gracias a más de 10 años de experiencia en fermentación microbiana, Yaohai Bio-Pharma tiene la experiencia para ayudar a resolver los desafíos del proceso de fermentación. Podemos establecer rápidamente estrategias de fermentación de alta densidad para Escherichia coli (E. coli) secreción periplásmica, expresión soluble intracelular o en cuerpos de inclusión, y expresión extracelular o intracelular en levadura.
Nuestros servicios disponibles de desarrollo general de fermentación incluyen:
- Diseño del proceso de fermentación realizado a pequeña escala de 7L en modo de alimentación por lotes
- Validación del proceso en tres lotes en fermentadores de 7L
- Un escalado intermedio del proceso a 30L/70L
Podemos realizar optimizaciones multiparamétricas flexibles para cumplir con el rendimiento o proporción deseada, utilizando One-Time-A-Factor (OTAF) o Design-of-experiments (DoE).
Los parámetros clave de fermentación se enumeran a continuación:
Composiciones de medios de fermentación libres de productos de origen animal
Libres de antibióticos o no, volumen de inóculo
Temperatura de crecimiento, pH, Nivel de oxígeno disuelto (DO)
Modo de alimentación (por ejemplo, alimentación por lotes)
Concentración del inducitor (por ejemplo, IPTG, metanol), Punto de inducción (peso húmedo de células/OD600),
Temperatura de inducción, Tiempo de inducción
etc.
Detalles del Servicio
| Servicios |
Flujo de proceso |
| Cultivo en frasco agitado (500 mL) |
Preparación de medios libres de componentes animales → Cultivo de semilla microbiana → Cultivo en agitador → Inducción → Cosecha |
| Cultivo en fermentador (7 L) |
Preparación de medios libres de componentes animales → Cultivo de semilla microbiana → Fermentación de células en alta densidad en biorreactor de 7L → Inducción → Cosecha |
| Control de calidad de proteínas/peptidos |
Tratamiento previo Expresión soluble intracelular: Cosecha y resuspensión de células microbianas → Fragmentación ultrasónica → Eliminación de restos celulares → Extracto crudo Expresión de cuerpo inclusivo: Cosecha y resuspensión de células microbianas → Fragmentación ultrasónica → Preparación de cuerpo inclusivo → Extracto crudo Expresión soluble extracelular: Colección del sobrenadante de la cultura → Concentración e intercambio de buffer → Extracto crudo Análisis de calidad Extracto crudo como muestra → Análisis de proteína objetivo por SDS-PAGE o Western blotting (WB) |
| Control de Calidad de Plásmidos |
Tratamiento previo y Análisis de Calidad Extracción de plásmidos → Análisis de ADN por electroforesis en gel de agarosa |
Estudio de Caso
Nos encargan aumentar el rendimiento del péptido hormonal objetivo de 8 g/L a 10 g/L.
Basado en el Diseño Factorial Completo y el Diseño de Superficie de Respuesta en las herramientas de DoE, reconocimos rápidamente y optimizamos los parámetros clave de fermentación. Bajo el proceso de fermentación optimizado de alta densidad celular, el nivel de expresión aumentó a 10 g/L.
Nuestras experiencias
- Hemos trabajado con varios tipos de hospederos microbianos, por ejemplo, E.Coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink strain1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) y Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
- Tenemos experiencia en E. coli secreción periplasmática, expresión soluble y de cuerpo de inclusión, así como expresión intracelular o extracelular en levaduras. El rendimiento del cuerpo de inclusión puede llegar hasta 10g/L, mientras que el rendimiento de proteína soluble oscila entre 0,5 y 15g/L.
- Hemos estado involucrados en el desarrollo y fabricación de varias moléculas grandes, incluidas vacunas de subunidades recombinantes, partículas similares a virus (VLPs), hormonas (insulina, GLP-1, hormona del crecimiento), citocinas (Interleucina-2/IL-2, IL-15, IL-21), factores de crecimiento (EGF, FGF, NGF), nanocuerpos/cuerpos simples (sdAbs), enzimas, etc.
- Equipos
7L*16 Sistema de Fermentación
Analizador Cedex Bio, Analizador de Bioprocesos
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
