Exploration des systèmes d'expression dans les CDMO

Les organisations de développement et de fabrication contractuelles (CDMO) jouent un rôle clé dans l'industrie biopharmaceutique en offrant des services spécialisés pour le développement de biologiques. Un facteur critique dans ce processus est le choix du bon système d'expression, car il affecte directement le rendement et la qualité du produit. Cet article explore différents systèmes et leurs avantages respectifs.

Systèmes d'expression mammifères

Les cellules de rein de hamster chinois (CHO) sont le standard de référence pour les protéines thérapeutiques nécessitant des modifications post-traductionnelles similaires à celles des humains. Elles sont couramment utilisées pour les anticorps monoclonaux et autres biologiques complexes.

Les cellules rénales embryonnaires humaines (HEK) offrent de hauts niveaux d'expression et produisent des protéines avec des modifications spécifiques aux humains, ce qui peut être crucial pour certaines applications thérapeutiques.

Systèmes d'expression cellulaire insecte

En utilisant un baculovirus pour infecter les cellules d'insectes, ce système peut gérer des modifications post-traductionnelles complexes, le rendant particulièrement adapté aux protéines membranaires et aux glycoprotéines. Bien qu'ils soient économiques, ils peuvent tout de même produire des protéines fonctionnelles qui ressemblent à celles produites chez les eucaryotes supérieurs.

Systèmes d'expression végétale

Les plantes génétiquement modifiées offrent une option évolutrice et économique pour la production de protéines recombinantes. Cependant, les défis liés aux motifs de glycosylation et à l'approbation réglementaire limitent leur adoption généralisée, rendant les systèmes basés sur les plantes plus spécialisés pour certaines cibles thérapeutiques.

Systèmes d'expression sans cellules

Les systèmes sans cellules utilisent des extraits cellulaires pour produire des protéines sans cellules vivantes. Ils permettent une production rapide et en haut débit, idéale pour le dépistage et les applications à petite échelle. Bien que ces systèmes soient efficaces pour le prototypage, l'évolution à grande échelle peut être plus difficile.

Les systèmes d'expression microbienne

Escherichia coli (E. coli) est largement apprécié pour sa croissance rapide et son efficacité coûteuse, ce qui en fait un choix idéal pour produire des protéines plus simples n'ayant pas besoin de modifications post-traductionnelles étendues.

Levures comme Pichia pastoris sont des organismes eucaryotes capables de certaines modifications post-traductionnelles, et elles sécrètent également des protéines dans le milieu de culture pour une purification plus facile. Ces systèmes établissent un équilibre entre complexité et efficacité.

Comparés aux cellules mammifères, les systèmes microbiens sont significativement plus rapides, plus économiques et évolutifs. Bien que les cellules mammifères soient essentielles pour les glycoprotéines complexes, les hôtes microbiens excellemment dans la production de protéines non glycosylées, d'enzymes et de biologiques à l'échelle industrielle.

Comparé aux systèmes insectes et végétaux : Les plates-formes microbiennes sont plus largement acceptées, conformes à la réglementation et commercialement prouvées, ce qui en fait le choix préféré pour la bioproduction industrielle.

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