Методи за подобрување на приносот на pDNA

Производството на плазмидна ДНК (pDNA) се потпира на генетска рекомбинација, која вклучува поврзување на целниот ген и други елементи за да се формира ковалентно затворена кружна структура. Ферментација со висока клеточна густина на Escherichia coli а прочистувањето се главните начини за производство на pDNA.

Развојот на клеточна и генска терапија (CGT) и mRNA донесе повеќе можности за спречување на епидемиски болести и лекување на ретки болести. Индустриското производство на CGT и mRNA бара висококвалитетна пДНК. Затоа, оптимизирана ферментација на E. coli и висок принос на pDNA се клучни за исплатливоста на CGT и mRNA вакцините/лековите.

1. Зголемување на побарувачката за pDNA

Според американскиот Извештај за пазарот за производство на плазмидна ДНК, пазарот на CGT се очекува да порасне од 7.2 милијарди американски долари во 2023 година на 23.3 милијарди американски долари во 2028 година. Освен тоа, генската терапија ќе стане доминантна насока на CGT. Зголемен број на CGT терапии се одобрени за лансирање на пазарот, а повеќе гасоводи влегуваат во клиничката фаза. Како резултат на тоа, побарувачката за pDNA расте.

Во прилог на CGT терапии, pDNA е суштинска суровина за производство на mRNA вакцини. Со континуираната иновација на mRNA технологијата во областа на вакцини за заразни болести, вакцини против рак и третмани за ретки болести, побарувачката за pDNA исто така ќе расте брзо.

2. Методи за подобрување на приносот на pDNA

Со зголемената побарувачка за плазмидна ДНК, тековниот фокус на развојот на технологијата е на оптимизирање на стратегиите за ферментација за да се подобри приносот на pDNA. Клучните услови за развој на процесот нагоре ги вклучуваат компонентите на медиумот за култура, температурата, рН, растворениот кислород (DO), специфичната стапка на производство и стратегиите за напојување со серии.

Медиум за култура: Средството за култура за ферментација на E. coli што се користи во производството на плазмиди е типично полусинтетички медиум. Се состои од извори на јаглерод, извори на азот, неоргански соли и елементи во трагови. Меѓу нив, видовите извори на јаглерод и азот се клучни за растот на E. coli и акумулацијата на производите. Најчесто користени извори на јаглерод се гликоза и глицерол, а изворите на азот вклучуваат органски и неоргански извори на азот. Дополнително, претерано висок сооднос јаглерод-азот (C/N) може да го забави растот на бактерискиот вид, додека претерано нискиот сооднос C/N може да промовира брз раст, но да ја ограничи акумулацијата на производот.

температура: Оптималната температура за раст на E. coli е 37°C. Сепак, пониски температури (30-37°C) може да се користат при сериска ферментација за да се намали максималната специфична стапка на производство, со што се зголемува репликацијата на плазмидот. За плазмидите чувствителни на топлина, зголемувањето на температурата на 42°C може да предизвика двојно зголемување на бројот на копии на плазмидите.

pH: Оптималната pH вредност за раст на E. coli е 7±0.2. PH на супата за ферментација обично се одржува преку киселинско-базни пумпи.

DO: Опсегот на критична концентрација на растворен кислород за E. coli е 20%-30%. Недоволно растворен кислород може да доведе до прекумерно производство на оцетна киселина, што влијае на растот на бактериите, па дури и предизвикува бактериска автолиза. Прекумерниот растворен кислород може да предизвика труење со кислород. Факторите кои влијаат на растворениот кислород вклучуваат брзина на агитација, стапка на аерација итн.

Стратегија на Банката на федерални резерви: За производство на плазмиди често се избира ферментација со Fed-batch. Прво, тоа е погодно за постигнување на ферментација со висока клеточна густина на Ешерихија коли, што резултира со повеќе биомаса, која служи како основа за висок принос. Второ, претерано брзиот раст на Escherichia coli влијае на стабилноста на плазмидите. Додавањето на рестриктивни хранливи материи со користење на хранлива серија може рационално да ја контролира стапката на раст на E. coli, со што се подобрува приносот на плазмидот. Стратегијата за контрола на DO-stat најчесто се користи за регулирање на хранливата серија за време на плазмидната ферментација. Исто така, постојат истражувања кои укажуваат на изводливоста на стратегијата за pH-стат.

3. Услуги обезбедени од Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma разви зрела платформа за производство на плазмиди. Дополнително, Yaohai Bio-Pharma го оптимизираше основниот медиум за култура, медиумот за добиточна храна и стратегијата за контрола на ферментацијата. Во рамките на циклусот на одгледување од 30 часа, приносот на плазмидот надминува 1 g/L.

Дополнително, Yaohai Bio-Pharma е способен да обезбеди решенија за оптимизација на процесите базирани на методи со еден фактор или Дизајн на експерименти (DoE) за различни плазмиди и бактерии домаќини. Yaohai Bio-Pharma има за цел да ги исполни барањата на клиентите за висок принос и квалитет на плазмиди.

Јаохаи Био-Фарма исто така активно бара институционални или индивидуални глобални партнери и нуди најконкурентна компензација во индустријата. Ако имате какви било прашања, ве молиме слободно контактирајте: [email protected]