Módok a pDNA termelés növelésére

A plazmid-DNA (pDNA) termelése a genetikai rekombinációra épül, amely a célgen és más elemek összekapcsolását tartalmazza egy kovalensan zárott kör alakú struktúrához. A magas sejtsűrűségű fermentáció Escherichia Coli és az egyszervezeti tisztítás a pDNA termelésének fő módjai.

A sejt- és génterápia (CGT) valamint az mRNA fejlesztése új lehetőségeket teremt a járványos betegségek megelőzésére és ritkasági betegségek kezelésére. A CGT és mRNA ipari termelése szükségét veti fel magas minőségű pDNA-ra ezért a optimalizált fermentáció E. coli és a pDNA magas termelékenysége fontosak a CGT és mRNA oltások/gyógyszerek költséghatékonyságához.

1. A pDNA igényeinek növekedése

A USA-i Plazmid-DNA Gyártási Piaci Jelentés szerint a CGT piac USD 7,2 milliárdról nőni fog 2023-ban USD 23,3 milliárdra 2028-ig. Emellett a génterápia lesz a CGT fő iránya. Növekvő számú CGT terápia kap engedélyt a piacra, és több folyamat is belép a klinikai fázisba. Ennek eredményeképpen a pDNA igénye rohamosan nő.

A CGT terápiák mellett a pDNA alapanyag a mRNA oltások gyártásához is lényeges. A fertőző betegségek elleni oltószerek, rákcsoportoszerek és ritkasági betegségek kezelése területén a mRNA technológia folyamatos innovációival a pDNA igénye is gyorsan nő.

2. A pDNA termelési hatékonyságának növelésére irányuló módszerek

A plazmid-DNARa növekvő keresettel a jelenlegi technológiafejlesztés fókusza a fermentációs stratégiák optimalizálására a pDNA termelésének növelése érdekében. Az előfolyamat fejlesztésének kulcsfeltételei a kultúrmedium összetétele, a hőmérséklet, a pH, a diszszolvált oxigén (DO), a specifikus termelési sebesség és a fed-batch stratégiák.

Kultúrmedium: A fermentációhoz használt kultúrmedium E. coli a plazmidtermelés során általában félszintetlen medium. Különböző szénforrásokból, nitrogensz supplyokból, inorganikus sókból és nyomott elemekből áll. Ezek közül a szén- és nitrogensz források típusa döntően befolyásolja a növekedését E. coli és a termékek felhalmozódását. Gyakran használt szénforrások a glükóz és a glicerol, míg a nitrogensz források közé tartoznak az organikus és inorganikus nitrogensz források. Ezenkívül egy túl magas szén-nitrogensz arány (C/N) lassítani tudja a baktérium-szteres növekedését, míg egy túl alacsony C/N arány gyorsabb növekedést eredményezhet, de korlátozza a termékfelhalmozódást.

Hőmérséklet : A növekedés optimális hőmérséklete E. coli 37°C. Azonban alacsonyabb hőmérsékleteket (30-37°C) lehet használni a kötegbeni fermentációban a maximális szpecifikus termelési sebesség csökkentése érdekében, így növelve a plazmid replikációját. A hőérzékeny plazmidgek esetén a hőmérséklet növelése 42°C-re kettőzheti a plazmid másolatának számát.

pH : A növekedés optimális pH-ja E. coli 7±0.2. A fermentációs tejszín pH-ja általában sav-bázis bomlók segítségével marad.

DO : A diszszolvált oxigén kritikus koncentrációja E. coli 20%-30%. Elegendőtlen diszszolvált oxigén túlzott acetonbalszer termeléséhez vezethet, ami befolyásolja a baktérium növekedését, sőt baktériumi autolízist okozhat. Túlzott diszszolvált oxigén oxigénmérgezést okozhat. A diszszolvált oxigént befolyásoló tényezők közé tartozik az agarás gurulási sebesség, lélegzetelési arány stb.

Kötéges kötegstratégia : A kötéges kötegfermentáció gyakran választják a plazmidtermelésre. Először is, elősegíti az emelkedő cella-sűrűségű fermentációt E. coli, további biomassa keletkezése, ami alapvetően fontos a magas termeléshez. Másodszor, az Escherichia coli túl gyors növekedése hatással van a plazmid stabilitására. A fokozatos tápanyagok hozzáadása racionálisan ellenőrizheti a növekedési sebességet E. coli , így növelve a plazmid termelést. A DO-stat ellenőrzési stratégia általánosan használatos a plazmid fermentáció során a fokozatos tápanyagokkal való növekedés ellenőrzésére. További kutatások is mutatkoztak arra, hogy a pH-stat stratégia alkalmazható.

3. Yaohai Bio-Pharma által nyújtott szolgáltatások

A Yaohai Bio-Pharma kidolgozta egy környezetbarát platformot a plazmid termeléshez. Emellett a Yaohai Bio-Pharma optimalizálta a alapértelmezett növényi kultúrát, a táplálékanyagokat és a fermentációs ellenőrzési stratégiát. Egy 30 órás növényi ciklus során a plazmid termelés meghaladja a 1g/L értéket.

Emellett a Yaohai Bio-Pharma képes folyamatoptimalizációs megoldásokat nyújtani egyes tényezők alapján vagy Tervezett Kísérletek (DoE) módszereivel különböző plazmid és gazdabaktériumok esetén. A Yaohai Bio-Pharma célja, hogy megfeleljen az ügyfelek igényeinek magas plazmid-hozam és minőség szempontjából.

A Yaohai Bio-Pharma aktívan keresi a globális intézményi vagy egyéni partnereket, és a gazdaságban legversenyképesebb teljesítményeket ajánlja. Ha bármilyen kérdés merül fel, kérjük, vedd fel velünk a kapcsolatot: [email protected]