CDMOにおける発現システムの探索

受託開発製造組織 (CDMO) は、生物製剤開発に特化したサービスを提供することで、バイオ医薬品業界で極めて重要な役割を果たしています。このプロセスにおける重要な要素の 1 つは、製品の収量と品質に直接影響する適切な発現システムを選択することです。この記事では、さまざまなシステムとそれぞれの利点について説明します。

哺乳類発現システム

チャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞は、ヒトのような翻訳後修飾を必要とする治療用タンパク質のゴールドスタンダードです。モノクローナル抗体やその他の複雑な生物学的製剤によく使用されます。

ヒト胎児腎臓 (HEK) 細胞は高い発現レベルを示し、特定の治療用途に非常に重要となる可能性のある、ヒト特有の修飾を受けたタンパク質を生成します。

昆虫細胞発現システム

このシステムは、バキュロウイルスを使用して昆虫細胞に感染することで、複雑な翻訳後修飾を処理できるため、膜タンパク質や糖タンパク質に特に適しています。コスト効率に優れているにもかかわらず、高等真核生物で生成されるタンパク質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、組み換えタンパク質の生産において、拡張可能でコスト効率の高い選択肢を提供します。しかし、グリコシル化パターンや規制承認に関する課題により、広範な導入が制限されており、植物ベースのシステムは特定の治療ターゲットに特化しています。

無細胞発現システム

無細胞システムでは、細胞抽出物を使用して生きた細胞なしでタンパク質を生成します。迅速で高スループットな生産が可能で、スクリーニングや小規模アプリケーションに最適です。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、スケールアップはより困難になる可能性があります。

微生物発現システム

大腸菌（E. coli） 成長が速く、コスト効率が良いことから広く好まれており、大規模な翻訳後修飾を必要としないより単純なタンパク質の生産に最適です。

酵母 ピキア・パストリスのような真核生物は、翻訳後修飾が可能なほか、培養培地にタンパク質を分泌して精製を容易にします。これらのシステムは、複雑さと効率性のバランスをとっています。

哺乳類細胞と比較すると、微生物システムははるかに高速で、コスト効率が高く、拡張性に優れています。哺乳類細胞は複雑な糖タンパク質に不可欠ですが、微生物宿主は非糖化タンパク質、酵素、および工業規模の生物製剤の生産に優れています。

昆虫や植物のシステムと比較すると、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、産業用バイオ製造の好ましい選択肢となっています。

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