Metodai, kaip pagerinti pDNR išeigą

Plazmidinės DNR (pDNR) gamyba priklauso nuo genetinės rekombinacijos, kuri apima tikslinio geno ir kitų elementų sujungimą, kad susidarytų kovalentiškai uždara žiedinė struktūra. Didelio ląstelių tankio fermentacija Escherichia coli ir gryninimas yra pagrindiniai pDNR gamybos būdai.

Ląstelių ir genų terapijos (CGT) ir mRNR plėtra suteikė daugiau galimybių epideminių ligų prevencijai ir retųjų ligų gydymui. Pramoninei CGT ir mRNR gamybai reikia aukštos kokybės pDNR. Todėl, optimizuota fermentacija E. coli ir didelis pDNR derlius yra labai svarbūs CGT ir mRNR vakcinų / vaistų ekonomiškumui.

1. Didėjanti pDNR paklausa

Remiantis JAV plazmidės DNR gamybos rinkos ataskaita, CGT rinka turėtų išaugti nuo 7.2 mlrd. USD 2023 m. iki 23.3 mlrd. USD 2028 m. Be to, genų terapija taps dominuojančia CGT kryptimi. Vis daugiau CGT terapijų patvirtinama pateikti rinkai, o daugiau vamzdynų patenka į klinikinę fazę. Dėl to pDNR paklausa sparčiai auga.

Be CGT terapijos, pDNR yra esminė žaliava mRNR vakcinoms gaminti. Nuolat diegiant mRNR technologijas infekcinių ligų vakcinų, vėžio vakcinų ir retų ligų gydymo srityse, pDNR paklausa taip pat sparčiai augs.

2. Metodai, skirti pagerinti pDNR išeigą

Didėjant plazmidinės DNR paklausai, dabartinės technologijos kūrimo tikslas yra optimizuoti fermentacijos strategijas, siekiant pagerinti pDNR išeigą. Pagrindinės išankstinio proceso plėtros sąlygos yra auginimo terpės komponentai, temperatūra, pH, ištirpęs deguonis (DO), specifinis gamybos greitis ir tiekimo partijos strategijos.

Kultūros terpė: Kultūros terpė fermentacijai E. coli Plazmidžių gamyboje naudojama paprastai yra pusiau sintetinė terpė. Jį sudaro anglies šaltiniai, azoto šaltiniai, neorganinės druskos ir mikroelementai. Tarp jų anglies ir azoto šaltinių tipai yra labai svarbūs augimui E. coli ir produktų kaupimas. Dažniausiai naudojami anglies šaltiniai yra gliukozė ir glicerolis, o azoto šaltiniai – organinio ir neorganinio azoto šaltiniai. Be to, per didelis anglies ir azoto santykis (C/N) gali sulėtinti bakterijų padermės augimą, o pernelyg mažas C/N santykis gali paskatinti greitą augimą, bet apriboti produkto kaupimąsi.

temperatūra: Optimali temperatūra augimui E. coli yra 37°C. Tačiau, norint sumažinti maksimalų specifinį gamybos greitį, tokiu būdu padidinant plazmidės replikaciją, partijos fermentacijos metu galima naudoti žemesnę temperatūrą (30–37 °C). Temperatūros padidinimas iki 42 °C karščiui jautrioms plazmidėms gali paskatinti plazmidės kopijų skaičiaus padvigubėjimą.

pH: Optimalus pH augimui E. coli yra 7±0.2. Fermentacijos sultinio pH paprastai palaikomas rūgščių-šarmų siurbliais.

DO: Kritinės ištirpusio deguonies koncentracijos diapazonas E. coli yra 20–30 proc. Nepakankamas ištirpusio deguonies kiekis gali sukelti per didelę acto rūgšties gamybą, paveikti bakterijų augimą ir netgi sukelti bakterijų autolizę. Per didelis ištirpusio deguonies kiekis gali sukelti apsinuodijimą deguonimi. Veiksniai, turintys įtakos ištirpusiam deguoniui, yra maišymo greitis, aeracijos greitis ir kt.

Fed-batch strategija: Plazmidės gamybai dažnai pasirenkama tiekimo partijos fermentacija. Pirma, tai padeda pasiekti didelio ląstelių tankio fermentaciją E. coli, todėl gaunama daugiau biomasės, kuri yra didelio derlingumo pagrindas. Antra, pernelyg greitas Escherichia coli augimas turi įtakos plazmidės stabilumui. Ribojančių maistinių medžiagų pridėjimas naudojant tiekiamą partiją gali racionaliai kontroliuoti augimo greitį E. coli, taip padidindamas plazmidės derlių. DO-stat kontrolės strategija dažniausiai naudojama reguliuoti tiekimo partiją plazmidės fermentacijos metu. Taip pat yra tyrimų, rodančių pH-stat strategijos įgyvendinamumą.

3. Yaohai Bio-Pharma teikiamos paslaugos

Yaohai Bio-Pharma sukūrė brandžią plazmidžių gamybos platformą. Be to, Yaohai Bio-Pharma optimizavo pagrindinę auginimo terpę, pašarų terpę ir fermentacijos kontrolės strategiją. Per 30 valandų auginimo ciklą plazmidės išeiga viršija 1 g/l.

Be to, Yaohai Bio-Pharma gali teikti procesų optimizavimo sprendimus, pagrįstus vieno faktoriaus arba eksperimentų planavimo (DoE) metodais skirtingoms plazmidėms ir šeimininkėms bakterijoms. Yaohai Bio-Pharma siekia patenkinti klientų reikalavimus dėl didelės plazmidės derlingumo ir kokybės.

Yaohai Bio-Pharma taip pat aktyviai ieško institucinių ar atskirų pasaulinių partnerių ir siūlo konkurencingiausią atlygį pramonėje. Jei turite klausimų, maloniai prašome kreiptis: [email protected]