Metodes pDNS ražas uzlabošanai

Plazmīdas DNS (pDNS) ražošana balstās uz ģenētisko rekombināciju, kas ietver mērķa gēna un citu elementu savienošanu, veidojot kovalenti slēgtu apļveida struktūru. Augsta šūnu blīvuma fermentācija Escherichia coli un attīrīšana ir galvenie pDNS ražošanas veidi.

Šūnu un gēnu terapijas (CGT) un mRNS attīstība ir devusi vairāk iespēju epidēmisku slimību profilaksei un reto slimību ārstēšanai. Nepieciešama CGT un mRNS rūpnieciskā ražošana augstas kvalitātes pDNS. Tādēļ optimizēta fermentācija E. coli un augsta pDNS raža ir ļoti svarīgi CGT un mRNS vakcīnu/zāļu rentabilitātei.

1. Pieaugošais pieprasījums pēc pDNS

Saskaņā ar ASV plazmīdu DNS ražošanas tirgus ziņojumu paredzams, ka CGT tirgus pieaugs no 7.2 miljardiem USD 2023. gadā līdz USD 23.3 miljardiem 2028. gadā. Turklāt gēnu terapija kļūs par dominējošo CGT virzienu. Arvien vairāk CGT terapiju tiek apstiprinātas laišanai tirgū, un arvien vairāk cauruļvadu nonāk klīniskajā fāzē. Tā rezultātā pieprasījums pēc pDNS strauji pieaug.

Papildus CGT terapijām pDNS ir būtiska izejviela mRNS vakcīnu ražošanai. Ar nepārtrauktu mRNS tehnoloģiju inovāciju infekcijas slimību vakcīnu, vēža vakcīnu un reto slimību ārstēšanas jomās strauji pieaugs arī pieprasījums pēc pDNS.

2. Metodes pDNS iznākuma uzlabošanai

Pieaugot pieprasījumam pēc plazmīdas DNS, pašreizējās tehnoloģiju izstrādes uzmanības centrā ir fermentācijas stratēģiju optimizēšana, lai uzlabotu pDNS iznākumu. Galvenie nosacījumi iepriekšējā procesa attīstībai ietver barotnes sastāvdaļas, temperatūru, pH, izšķīdušu skābekli (DO), īpatnējo ražošanas ātrumu un padeves partijas stratēģijas.

Kultūras vide: Barotne fermentācijai E. coli Plazmīdu ražošanā parasti tiek izmantota daļēji sintētiska barotne. Tas sastāv no oglekļa avotiem, slāpekļa avotiem, neorganiskiem sāļiem un mikroelementiem. Starp tiem oglekļa un slāpekļa avotu veidi ir izšķiroši svarīgi augšanai E. coli un produktu uzkrāšanās. Parasti izmantotie oglekļa avoti ir glikoze un glicerīns, un slāpekļa avoti ietver organisko un neorganisko slāpekļa avotus. Turklāt pārāk augsta oglekļa un slāpekļa attiecība (C/N) var palēnināt baktēriju celma augšanu, savukārt pārāk zema C/N attiecība var veicināt strauju augšanu, bet ierobežot produktu uzkrāšanos.

Temperatūra: Optimāla temperatūra augšanai E. coli ir 37°C. Tomēr partijas fermentācijā var izmantot zemāku temperatūru (30-37°C), lai samazinātu maksimālo īpatnējo ražošanas ātrumu, tādējādi palielinot plazmīdu replikāciju. Siltumjutīgām plazmīdām temperatūras paaugstināšana līdz 42°C var izraisīt plazmīdas kopiju skaita dubultošanos.

pH: Optimālais pH augšanai E. coli ir 7±0.2. Fermentācijas buljona pH parasti tiek uzturēts, izmantojot skābju-bāzes sūkņus.

DO: kritiskais izšķīdušā skābekļa koncentrācijas diapazons E. coli ir 20-30%. Nepietiekams izšķīdušā skābekļa daudzums var izraisīt pārmērīgu etiķskābes veidošanos, ietekmējot baktēriju augšanu un pat izraisot baktēriju autolīzi. Pārmērīgs izšķīdušā skābekļa daudzums var izraisīt saindēšanos ar skābekli. Faktori, kas ietekmē izšķīdušo skābekli, ir maisīšanas ātrums, aerācijas ātrums utt.

Fed-batch stratēģijaPlazmīdu ražošanai bieži tiek izvēlēta fermentācija ar padevi. Pirmkārt, tas veicina augsta šūnu blīvuma fermentāciju E. coli, iegūstot vairāk biomasas, kas kalpo par pamatu lielai ražai. Otrkārt, pārāk straujā Escherichia coli augšana ietekmē plazmīdas stabilitāti. Ierobežojošu barības vielu pievienošana, izmantojot padevi, var racionāli kontrolēt augšanas ātrumu E. coli, tādējādi uzlabojot plazmīdu ražu. DO-stat kontroles stratēģiju parasti izmanto, lai regulētu padeves partiju plazmīdas fermentācijas laikā. Ir arī pētījumi, kas norāda uz pH-stat stratēģijas iespējamību.

3. Yaohai Bio-Pharma sniegtie pakalpojumi

Yaohai Bio-Pharma ir izstrādājis nobriedušu platformu plazmīdu ražošanai. Turklāt Yaohai Bio-Pharma optimizēja pamata barotni, barotni un fermentācijas kontroles stratēģiju. 30 stundu kultivēšanas cikla laikā plazmīdas iznākums pārsniedz 1 g/l.

Turklāt Yaohai Bio-Pharma spēj nodrošināt dažādu plazmīdu un saimniekbaktēriju procesu optimizācijas risinājumus, kuru pamatā ir viena faktora vai eksperimentu plānošanas (DoE) metodes. Yaohai Bio-Pharma mērķis ir apmierināt klientu prasības attiecībā uz augstu plazmīdu ražu un kvalitāti.

Yaohai Bio-Pharma arī aktīvi meklē institucionālus vai individuālus globālus partnerus un piedāvā viskonkurētspējīgāko atlīdzību nozarē. Ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, sazinieties ar: [email protected]