Razvoj predhodnega procesa

Mikrobni CDMO

Pomen razvoja predhodnega procesa

Upstream proces (USP), znan tudi kot proces fermentacije, je ena od začetnih faz bioprocesiranja navzgor. Proces mikrobne fermentacije je ključen za celično kulturo z visoko gostoto in izražanje eksogenih genov, kar neposredno vpliva na izkoristek in ceno bioloških zdravil.

V zgodnjih fazah razvoja bioloških zdravil (predklinični ali faza 1/2) je poudarek na razvoju razširljivih procesov brez živali z vmesnim izkoristkom in izpolnjevanjem vseh standardov kakovosti izdelkov.

Medtem ko se bomo v poznih fazah (faza 3 ali komercialna) osredotočili na izkoristek, robustnost, razširljivost in ponovljivost ter tako ustvarili stroškovno učinkovit proces. Dejavnosti, ki obravnavajo ta vprašanja, so študije karakterizacije in validacije procesa. Medtem se običajno uporabljajo orodja za načrtovanje kakovosti (QbD) in načrtovanje poskusov (DoE).

Ključne besede: razvoj procesa, optimizacija in validacija, proces fermentacije, mikrobna celična fermentacija, bakterijska fermentacija, fermentacija kvasovk, fermentacija visoke gostote, fermentacija z inženirskim sevom

Uporaba: Biofarmacevtska industrija, humana medicina, medicina za živali, cepiva, rekombinantna biološka zdravila z velikimi molekulami, rekombinantna biološka zdravila, biološki reagent

Rešitve USP podjetja Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma ima več kot 10 let izkušenj z mikrobno fermentacijo strokovno znanje in izkušnje za pomoč pri reševanju izzivov v procesu fermentacije. Hitro lahko vzpostavimo strategije fermentacije z visoko gostoto Escherichia coli (E. coli) periplazmatsko izločanje, znotrajcelično izražanje topnih ali inkluzijskih telesc in zunajcelično ali znotrajcelično izražanje kvasovk.

Naše razpoložljive splošne razvojne storitve fermentacije vključujejo:

Zasnova procesa fermentacije, izvedena v majhnem obsegu 7 L v šaržnem načinu
Trišaržna validacija procesa v 7L fermentorjih
Vmesni proces obsega do 30L/70L

Prilagodljivo lahko izvajamo večparametrsko optimizacijo, da dosežemo želeni izkoristek ali delež, z uporabo enkratnega faktorja (OTAF) ali načrtovanja poskusov (DoE).

Ključni parametri fermentacije so navedeni na naslednji način:

Sestavine fermentacijskih medijev brez živali

Brez antibiotikov ali ne, prostornina inokuluma

Temperatura rasti, pH, raven raztopljenega kisika (DO).

Način hranjenja (npr. šarža s hranjenjem)

Koncentracija induktorja (npr. IPTG, metanol), točka indukcije (mokra masa celice/OD600),

Indukcijska temperatura, indukcijski čas

in tako naprej

Podrobnosti o storitvi

Storitve	Procesni tok
Gojenje v stresalni bučki (500 ml)	Priprava gojišč brez živali → Gojenje mikrobnega semena → Gojenje v stresalniku → Indukcija → Žetev
Gojenje v fermentorju (7 L)	Priprava gojišč brez živali → Gojenje mikrobnega semena → Celična fermentacija z visoko gostoto v 7L bioreaktorju → Indukcija → Žetev
Kontrola kakovosti beljakovin/peptidov	Predobdelava Znotrajcelično topno izražanje: zbiranje mikrobnih celic in resuspenzija → Ultrazvočno drobljenje → Odstranjevanje celičnih ostankov → Surovi izvleček Izražanje inkluzijskih teles: Pobiranje mikrobnih celic in resuspendiranje → Ultrazvočno drobljenje → priprava inkluzijskih teles → Surovi ekstrakt Ekstracelično topno izražanje: zbiranje supernatanta kulture → Koncentracija in pufer izmenjava → Analiza kakovosti surovega ekstrakta Surovi ekstrakt kot vzorec → Analiza ciljnih beljakovin s SDS PAGE ali Western blotting (WB)
Kontrola kakovosti plazmidov	Predobdelava in analiza kakovosti Ekstrakcija plazmida → Analiza DNK z elektroforezo v agaroznem gelu

Študija primera

Naša stranka nam je naročila, da povečamo ciljni izkoristek polipeptidnega hormona z 8 g/L na 10 g/L.

Na podlagi celotne faktorske zasnove in zasnove odzivne površine v orodjih DoE smo hitro prepoznali in optimizirali ključne parametre fermentacije. Pri optimiziranem procesu fermentacije z visoko gostoto celic se je raven izražanja povečala na 10 g/L.

Naše izkušnje

Delali smo na različnih vrstah mikrobnih gostiteljev, npr. E.coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; pastorska pichia (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink sev 1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) in Polymorpha Hansenula (H. polymorpha).
Imamo izkušnje z E. coli periplazmatsko izločanje, izražanje topnih in inkluzijskih telesc, kot tudi znotrajcelično ali zunajcelično izražanje kvasovk. Izkoristek inkluzijskega telesca je do 10g/L, medtem ko se izkoristek topnih beljakovin giblje od 0.5 do 15g/L.
Sodelovali smo pri razvoju in proizvodnji različnih velikih molekul, vključno z rekombinantnimi podenotnimi cepivi, virusom podobnimi delci (VLP), hormoni (insulin, GLP-1, rastni hormon), citokini (interlevkin-2/IL-2, IL). -15, IL-21), rastni faktorji (EGF, FGF, NGF), nanotelesa/protitelesa z eno domeno (sdAbs), encimi itd.
oprema

7L*16 Fermentacijski sistem

Cedex Bio Analyzer, Bioprocess analizator

Vse kategorije

Razvoj predhodnega procesa

Mikrobni CDMO