CDMOにおける発現系の探索

契約開発製造機関（CDMO）は、バイオ医薬品産業において、バイオロジクスの開発に特化したサービスを提供し、重要な役割を果たしています。このプロセスにおける鍵となる要因の一つは、収量や製品品質に直接影響を与える適切な発現システムを選択することです。本記事では、さまざまなシステムとそのそれぞれの利点について探求します。

哺乳類発現システム

中国ハムスター卵巣（CHO）細胞は、ヒトのような翻訳後修飾が必要な治療用タンパク質の金標準です。単克隆抗体やその他の複雑なバイオ医薬品に広く使用されています。

人間由来胚腎（HEK）細胞は、高い発現レベルを持ち、ヒト固有の修飾を持つタンパク質を生成することができ、特定の治療応用において重要です。

昆虫細胞発現システム

昆虫細胞をバキュロウイルスで感染させるこのシステムは、複雑な翻訳後修飾を処理でき、特に膜タンパク質やグリコタンパク質に適しています。コスト効果が高い一方で、高等真核生物で生産されたものに似た機能的なタンパク質を生成することができます。

植物発現システム

遺伝子組み換え植物は、再構成タンパク質の生産において拡張可能でコスト効果の高いオプションを提供します。しかし、糖鎖化パターンや規制当局の承認に関する課題により、広範な採用が制限されており、植物ベースのシステムは特定の治療標的に対してより専門化されています。

セルフリー発現システム

セルフリー・システムは、細胞抽出物を使用して生きている細胞を使わずにタンパク質を生成します。スクリーニングや小規模応用に理想的な高速・高貫通性の生産を可能にします。これらのシステムはプロトタイピングには効率的ですが、大規模化はより困難です。

微生物発現システム

エシュペリア・コリ（E. coli） その急速な成長とコスト効率の良さから広く支持されており、広範な翻訳後修飾を必要としない単純なタンパク質の生産に理想的です。

イースト ピチア・パストリスのようなものは、一部の翻訳後修飾を行うことができ、またカルチャーメディウム中にタンパク質を分泌するため、精製が容易です。これらのシステムは複雑さと効率のバランスを取っています。

哺乳類細胞と比較すると、微生物系は著しく速く、コスト効率が良く、拡張可能です。哺乳類細胞が複雑なグリコタンパク質に必要である一方で、微生物ホストは非グリコシレートタンパク質、酵素、工業規模のバイオ医薬品の生産において優れています。

昆虫や植物系と比較すると、微生物プラットフォームはより広く受け入れられ、規制に準拠しており、商業的に実証されているため、工業的バイオ製造における優先選択肢となっています。

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