Exploration des systèmes d'expression dans CDMO

Les organisations de développement et de fabrication sous contrat (CDMO) jouent un rôle essentiel dans l'industrie biopharmaceutique en fournissant des services spécialisés pour le développement de produits biologiques. Un facteur essentiel dans ce processus est la sélection 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 des mammifères

Les cellules ovariennes de hamster chinois (CHO) sont la référence absolue en matière de protéines thérapeutiques nécessitant des modifications post-traductionnelles de type humain. Elles sont couramment utilisées pour les anticorps monoclonaux et autres produits biologiques complexes.

Les cellules rénales embryonnaires humaines (HEK) offrent des niveaux d’expression élevés et produisent des protéines avec des modifications spécifiques à l’homme, qui peuvent être cruciales pour certaines applications thérapeutiques.

Systèmes d'expression de cellules d'insectes

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

Systèmes d'expression végétale

Les plantes génétiquement modifiées offrent une option évolutive et rentable pour la production de protéines recombinantes. Cependant, les défis liés aux schémas de glycosylation et à l'approbation réglementaire limitent leur adoption à grande échelle, rendant les systèmes à base de plantes plus spécialisés pour certaines cibles thérapeutiques.

Systèmes d'expression sans cellules

Les systèmes acellulaires utilisent des extraits cellulaires pour produire des protéines sans cellules vivantes. Ils permettent une production rapide et à haut débit, idéale pour le criblage et les applications à petite échelle. Bien que ces systèmes soient efficaces pour le prototypage, la mise à l'échelle peut s'avérer plus difficile.

Systèmes d'expression microbienne

Escherichia coli (E. coli) est largement favorisé pour sa croissance rapide et sa rentabilité, ce qui le rend idéal pour produire des protéines plus simples qui ne nécessitent pas de modifications post-traductionnelles importantes.

Levures Les organismes eucaryotes, comme Pichia pastoris, sont capables de certaines modifications post-traductionnelles et sécrètent également des protéines dans le milieu de culture pour faciliter la purification. Ces systèmes trouvent un équilibre entre complexité et efficacité.

Par rapport aux cellules de mammifères, les systèmes microbiens sont nettement plus rapides, plus rentables et évolutifs. Alors que les cellules de mammifères sont essentielles pour les glycoprotéines complexes, les hôtes microbiens excellent dans la production de protéines non glycosylées, d'enzymes et de produits biologiques à l'échelle industrielle.

Par rapport aux systèmes d’insectes et de plantes : les plateformes microbiennes sont plus largement acceptées, conformes à la réglementation et éprouvées commercialement, ce qui en fait un choix privilégié pour la biofabrication industrielle.

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