Esplorazione dei sistemi di espressione in CDMO

Contract Development and Manufacturing Organization (CDMO) svolge un ruolo fondamentale nel settore biofarmaceutico, fornendo servizi specializzati per lo sviluppo di prodotti biologici. Un fattore critico in questo processo è la selezione del sistema di espressione corretto, in quanto influisce direttamente sulla resa e sulla qualità del prodotto. Questo articolo esplora vari sistemi e i rispettivi vantaggi.

Sistemi di espressione dei mammiferi

Le cellule ovariche di criceto cinese (CHO) sono il gold standard per le proteine ​​terapeutiche che richiedono modifiche post-traduzionali simili a quelle umane. Sono comunemente utilizzate per anticorpi monoclonali e altri biologici complessi.

Le cellule renali embrionali umane (HEK) presentano elevati livelli di espressione e producono proteine ​​con modifiche specifiche per l'uomo, che possono essere fondamentali per alcune applicazioni terapeutiche.

Sistemi di espressione delle cellule degli insetti

Utilizzando il baculovirus per infettare le cellule degli insetti, questo sistema può gestire complesse modifiche post-traduzionali, rendendolo particolarmente adatto per proteine ​​di membrana e glicoproteine. Sebbene siano convenienti, possono comunque produrre proteine ​​funzionali che assomigliano a quelle prodotte negli eucarioti superiori.

Sistemi di espressione vegetale

Le piante ingegnerizzate offrono un'opzione scalabile e conveniente per la produzione di proteine ​​ricombinanti. Tuttavia, le sfide con i modelli di glicosilazione e l'approvazione normativa limitano l'adozione diffusa, rendendo i sistemi basati sulle piante più specializzati per determinati target terapeutici.

Sistemi di espressione acellulari

I sistemi cell-free utilizzano estratti cellulari per produrre proteine ​​senza cellule viventi. Consentono una produzione rapida e ad alta produttività, ideale per screening e applicazioni su piccola scala. Sebbene questi sistemi siano efficienti per la prototipazione, l'aumento di scala può essere più impegnativo.

Sistemi di espressione microbica

Escherichia coli (E. coli) è ampiamente apprezzato per la sua rapida crescita e il suo rapporto costi-benefici, il che lo rende ideale per la produzione di proteine ​​più semplici che non richiedono ampie modifiche post-traduzionali.

lieviti come Pichia pastoris sono organismi eucarioti capaci di alcune modifiche post-traduzionali e secernono anche proteine ​​nel mezzo di coltura per una purificazione più facile. Questi sistemi raggiungono un equilibrio tra complessità ed efficienza.

Rispetto alle cellule dei mammiferi, i sistemi microbici sono significativamente più veloci, più convenienti e scalabili. Mentre le cellule dei mammiferi sono essenziali per le glicoproteine ​​complesse, gli ospiti microbici eccellono nella produzione di proteine ​​non glicosilate, enzimi e prodotti biologici su scala industriale.

Rispetto ai sistemi basati su insetti e piante: le piattaforme microbiche sono più ampiamente accettate, conformi alle normative e comprovate a livello commerciale, il che le rende la scelta preferita per la bioproduzione industriale.

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