Metodes pDNA ražošanas uzlabošanai

Plazmīdu DNS (pDNS) ražošana balstās uz ģenētisku rekombināciju, kas ietver mērķa gēna un citu elementu savienojumu ar nolūku veidot kovalentu noslēgto apļveida struktūru. Augstas līmeņa šūnu fermentācija Escherichia coli un tīrīšana ir galvenie veidi, kā ražot pDNS.

Šūnu un gēnu terapijas (CGT) un mRNA attīstība ir radījusi vairāk iespēju epidēmisko slimību novēršanai un retu slimību izskaušanai. CGT un mRNA industriālā ražošana prasa augstas kvalitātes pDNS . Tāpēc, optimizēta šūnu fermentācija E. coli un augsts pDNS ražošanas apjoms ir būtiski CGT un mRNA vakcinu/liekāmju ekonomiskajam efektam.

1. Pieaugošais pDNS pieprasījums

Pēc ASV Plazmīda DNA ražošanas tirgus ziņojuma, CGT tirgus tiek prognozēts pieaugums no 7,2 miljardiem ASV dolāru 2023. gadā līdz 23,3 miljardiem ASV dolāru 2028. gadā. Turklāt, gēnu terapija kļūs par dominējošo CGT virzienu. Pieaug skaitu CGT terapiju, kas tiek apstiprinātas tirgū, un vairāk projekti ietver kliniskajā fāzē. Kā rezultātā, pDNA pieprasījums strauji pieaug.

Piedodot CGT terapijām, pDNA ir būtisks sastāvdaļas materiāls mRNA vakcinu ražošanai. Ar mRNA tehnoloģijas nepārtrauktu inovāciju infekciju vakcīnu, rakneces vakcīnu un retu slimību ārstēšanas jomās, pDNA pieprasījums arī aug strauji.

2. Metodes pDNA izdevības uzlabošanai

Ar pieaugošo plazmīdu DNS prasību, pašreizējā tehnoloģijas attīstības fokuss ir virzīts uz fermentācijas stratēģiju optimizēšanu, lai uzlabotu pDNA ražojumu. Uzstrūkuma procesa attīstības galvenie apstākļi ietver kultūras vidus sastāvdaļas, temperatūru, pH, risināmo skābekli (DO), specifisko ražošanas ātrumu un pievienoto partiju stratēģijas.

Kultūras vidus: Fermentācijai paredzētais E. coli kas tiek izmantots plazmīdu ražošanā, parasti ir pus-sintētisks vidus. Tas sastāv no ogļhidrātu avotiem, azota avotiem, neorganiskajos sālēs un pēdas elementiem. No tiem ogļhidrātu un azota avoti ir būtiski augšanas procesam E. coli un produkta akumulācijai. Parasti izmantotie ogļhidrātu avoti ir cukurs un glicerīns, savukārt azota avoti ietver gan organiskus, gan neorganiskus azota avotus. Turklāt pārāk augsts ogļu/azota attiecība (C/N) var palēnināt bakteriju šķirnes augšanu, savukārt pārāk zema C/N attiecība var veicināt ātru augšanu, bet ierobežot produktu akumulāciju.

Temperatūra : Optimālā temperatūra augšanas procesam ir E. coli 37°C. Tomēr zemākas temperatūras (30-37°C) var tikt izmantotas partijas fermentācijā, lai samazinātu maksimālo specifisko ražošanas ātrumu, tādējādi palielinot plazmīda replikāciju. Siltumam jutīgiem plazmīdiem temperatūras paaugstināšana līdz 42°C var izraisīt plazmīda kopijas skaita dubultošanos.

pH : Optimālais pH augšanas procesam ir E. coli 7±0.2. Fermentācijas brokastu pH parasti tiek uzturēts cauri kisielu-bāzu pumpiem.

DO : Kritiskais disoluētās šķidruma koncentrācijas diapazons ir E. coli 20%-30%. Nepietiekams disoluētais šķidruma daudzums var izraisīt pārmērīgu etilsulfonā kviešu ražošanu, kas ietekmē baktēriju augšanu un pat var izraisīt baktēriju autolīzi. Pārāk liels disoluētais šķidruma daudzums var izraisīt šķidruma otruma intoxicāciju. Faktori, kas ietekmē disoluēto šķidrumu, ietver maiņas ātrumu, gaisa pievienošanas ātrumu utt.

Piepildījuma stratēģija : Piepildījuma fermentācija bieži tiek izvēlēta plazmīdu ražošanai. Vispirms tas ir noderīgs, lai sasniegtu augstu E. coli šūnu blīvumu fermentācijā. E. coli, kas rezultē ar lielāku biomasu, kas veido pamatu augstam ražojumam. Otrkārt, Escherichia coli pārāk ātrais augšana ietekmē plazmīda stabilitāti. Ierobežojošo barības vielu pievienošana, izmantojot fed-batch metodi, var racionāli kontrolēt augšanas tempu, E. coli , tādējādi palielinot plazmīda ražojumu. DO-stat kontroles stratēģija tiek parasti izmantota, lai regulētu fed-batch plazmīda fermentācijā. Ir arī pētījumi, kas norāda uz pH-stat stratēģijas iespējamību.

3. Pakalpojumi, ko nodrošina Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma ir izstrādājusi pilnīgi attīstītu platformu plazmīdu ražošanai. Turklāt Yaohai Bio-Pharma optimizēja pamata audzēšanas vidu, barības vidu un fermentācijas kontroles stratēģiju. 30 stundu audzēšanas ciklā plazmīda ražojums pārsniedz 1g/L.

Turklāt, Yaohai Bio-Pharma spēj piedāvāt procesa optimizācijas risinājumus, pamatojoties uz viena faktora vai Eksperimentu plānošanas (DoE) metodes dažādiem plazmidiem un mazgļu baktērijām. Yaohai Bio-Pharma mērķis ir apmierināt klientu prasības pēc augstas plazmīdu ražošanas un kvalitātes.

Yaohai Bio-Pharma aktīvi meklē pasaules līmenī institucionālos vai individuālos partnerus un piedāvā viskonkurētspējīgāko kompensāciju nozarē. Ja jums ir jebkādas jautājumi, lūdzu, nerozdomājiet sazināties: [email protected]