روش‌های بهبود عملکرد pDNA

تولید دی این ای پلاسمید (pDNA) به وابسته به بازترکیب ژنتیکی است که شامل اتصال ژن هدف و عناصر دیگر برای تشکیل ساختار دایره‌ای بسته مشترک می‌شود. فرMENTاسیون چگالی بالا سلولی اسخیریشیا کلی و تصفیه، روش‌های اصلی تولید pDNA هستند.

توسعه درمان سلولی و ژنتیکی (CGT) و mRNA امکانات بیشتری را برای جلوگیری از بیماری‌های اپیدمیک و درمان بیماری‌های نادر ارائه داده است. تولید صنعتی CGT و mRNA نیازمند pDNA با کیفیت بالا است. بنابراین، فرMENTاسیون بهینه ای. کلی و عملکرد بالای pDNA برای اقتصادی بودن واکسن‌ها و داروهاي CGT و mRNA حیاتی است.

1. افزایش تقاضا برای pDNA

بر اساس گزارش بازار تولید DNA پلاسمیدی در ایالات متحده، بازار CGT (چندرسانه‌ای ژنتیکی و سلولی) به گونه‌ای منتظر است که از 7.2 میلیارد دلار در سال 2023 به 23.3 میلیارد دلار در سال 2028 رشد کند. علاوه بر این، درمان ژنتیکی به جهت غالب CGT تبدیل خواهد شد. تعداد زیادی از درمان‌های CGT برای راه‌اندازی بازار تأیید شده‌اند و خطوط تولید بیشتری وارد فاز بالینی شده‌اند. به دنبال این، تقاضا برای pDNA در حال افزایش شدید است.

به غیر از درمان‌های CGT، pDNA مواد اولیه ضروری برای تولید واکسن‌های mRNA است. با نوآوری مستمر فناوری mRNA در حوزه‌های واکسن‌های عفونی، واکسن‌های سرطان و درمان بیماری‌های نادر، تقاضا برای pDNA نیز به طور سریع افزایش خواهد یافت.

2. روش‌های بهبود عملکرد pDNA

با افزایش تقاضا برای DNA پلاسمیدی، تمرکز توسعه فناوری کنونی بر بهینه سازی استراتژی های فرMENTاسیون برای بهبود عملکرد pDNA است. شرایط کلیدی برای توسعه فرآیند بالادستی شامل مولفه های محیط فرهنگی، دمای، pH، اکسیژن محلول (DO)، نرخ تولید خاص و استراتژی های Fed-batch می باشد.

محیط فرهنگی: محیط فرهنگی برای فرMENTاسیون ای. کلی در تولید پلاسمید معمولاً یک محیط نیمه سنتزی است. این محیط از منابع کربن، منابع نیتروژن، سنگینه های ان orgانی و عناصر آثار آبی تشکیل شده است. در بین آنها، نوع منابع کربن و نیتروژن برای رشد ای. کلی و تجمع محصولات حیاتی است. منابع کربن معمول شامل گلوکز و گلایسرول و منابع نیتروژن شامل منابع نیتروژنی آلی و ان orgانی می باشد. علاوه بر این، نسبت کربن به نیتروژن (C/N) بیش از حد می تواند رشد استریپ باکتریایی را کند کند، در حالی که یک نسبت C/N کمتر از حد می تواند رشد سریع را تشویق کند اما تجمع محصول را محدود کند.

دمای : دمای مناسب برای رشد ای. کلی 37°C است. با این حال، دماهای پایین‌تر (30-37°C) می‌توانند در فرMENTاسیون دسته‌ای برای کاهش نرخ تولید ویژه حداکثر، و در نتیجه افزایش جنگش plasmid استفاده شود. برای plasmidهای حساس به گرما، افزایش دما به 42°C می‌تواند منجر به افزایش دو برابر تعداد کپی plasmid شود.

pH : pH مناسب برای رشد ای. کلی 7±0.2 است. pH مایع فرMENTاسیون معمولاً از طریق پمپ‌های اسید- Baz نگهداری می‌شود.

باید : برد میزان اکسیژن محلول بحرانی برای ای. کلی 20%-30% است. عدم کافی بودن اکسیژن محلول می‌تواند منجر به تولید بیش از حد اسید آستبی شود که به رشد باکتری تأثیر می‌گذارد و حتی ممکن است منجر به خود تجزیه باکتری شود. اکسیژن محلول بیش از حد می‌تواند منجر به مسمومیت اکسیژن شود. عواملی که بر اکسیژن محلول تأثیر می‌گذارند شامل سرعت مخلوط کردن و نرخ هوازدایی هستند.

استراتژی فدرال-دسته‌ای : فرMENTاسیون فدرال-دسته‌ای اغلب برای تولید plasmid انتخاب می‌شود. ابتدا، این کار به دستیابی به فرMENTاسیون با تراکم سلولی بالا در ایش. کلی، منجر به تولید بیشتر جرم زیستی می‌شود، که پایه‌ای برای عملکرد بالا است. دومین نکته این است که رشد بیش از حد سریع Escherichia coli بر روی ثبات پلاسمید تأثیر می‌گذارد. افزودن مواد مغذی محدودکننده با استفاده از روش fed-batch می‌تواند نرخ رشد را به طور منطقی کنترل کند. ای. کلی ، بدین ترتیب عملکرد پلاسمید را افزایش می‌دهد. استراتژی کنترل DO-stat به طور معمول برای تنظیم فرآیند fed-batch در خميرزایی پلاسمید استفاده می‌شود. همچنین تحقیقاتی وجود دارد که امکان‌پذیری استراتژی pH-stat را نشان می‌دهد.

3. خدمات ارائه شده توسط Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma یک-platform آماده برای تولید پلاسمید توسعه داده است. علاوه بر این، Yaohai Bio-Pharma محیط کشت پایه، محیط تغذیه و استراتژی کنترل خميرزایی را بهینه سازی کرده است. در یک چرخه کشت 30 ساعته، عملکرد پلاسمید بیش از 1g/L می‌شود.

علاوه بر این، یائو های بیو-فارما قادر به ارائه راه‌حل‌های بهینه‌سازی فرآیند بر اساس روش‌های تک عاملی یا طراحی آزمایشات (DoE) برای پلاسمیدهای مختلف و باکتری میزبان است. یائو های بیو-فارما هدف دارد نیازهای مشتریان خود را در زمینه عملکرد بالا و کیفیت پلاسمید برآورده کند.

یائو های بیو-فارما همچنین به دنبال شرکت‌ها یا همکاران انفرادی سراسر جهان است و کمپنسیشن رقابتی‌ترین حوزه صنعت را ارائه می‌دهد. اگر سوالی دارید، لطفاً بدون هیچ محدودیتی تماس بگیرید: [email protected]