Metoder för att förbättra utbytet av pDNA

Produktionen av plasmid DNA (pDNA) bygger på genetisk rekombination, vilket innebär att koppla samman målgenen och andra element för att skapa en kovalentt stängd cirkulär struktur. Hög celldensitetssfärmentering av Escherichia Coli och renning är de huvudsakliga metoderna för produktion av pDNA.

Utvecklingen av cell- och generapi (CGT) och mRNA har ökat möjligheterna att förebygga epidemiska sjukdomar och behandla sällsynta sjukdomar. Den industriella produktionen av CGT och mRNA kräver högkvalitativt pDNA . Därför är optimerad sfärmentering av E. coli och hög utbyte av pDNA avgörande för kostnadseffektiviteten av CGT och mRNA-vacciner/läkemedel.

1. Ökad efterfrågan på pDNA

Enligt rapporten om marknaden för framställning av plasmid-DNA i USA förväntas CGT-marknaden växa från 7,2 miljarder USD år 2023 till 23,3 miljarder USD år 2028. Dessutom kommer genterapi att bli den dominerande riktningen för CGT. Ett ökande antal CGT-behandlingar godkänns för marknadsföring och fler rörledningar går in i den kliniska fasen. Därför ökar efterfrågan på pDNA.

Förutom CGT-behandlingar är pDNA ett viktigt råmaterial för tillverkning av mRNA-vacciner. Med den fortsatta innovationen av mRNA-teknik inom infektionsvaccin, cancervaccin och behandling av sällsynta sjukdomar kommer efterfrågan på pDNA också att växa snabbt.

2. För att Metoder för att förbättra avkastningen av pDNA

Med den ökande efterfrågan på plasmid DNA fokuserar teknologisk utveckling just nu på att optimera färtilisationsstrategier för att förbättra avkastningen av pDNA. De viktigaste villkoren för utvecklingen av upstream-process inkluderar mediumkomponenter, temperatur, pH, upplöst syre (DO), specifik produceringshastighet och fed-batch-strategier.

Kulturmedium: Det kulturmedium som används för färtilisering vid E. coli används i plasmidproduktion är vanligtvis ett halv-syntetiskt medium. Det består av kolhydratkällor, kvävekällor, anorganiska salt och spårmetaller. Bland dessa är typerna av kol- och kvävekällor avgörande för tillväxten hos E. coli och ackumuleringen av produkter. Vanliga kolhydratkällor är glukos och glycerol, medan kvävekällor inkluderar både organiska och anorganiska kvävekällor. Dessutom kan ett överdrivet högt kol-till-kväver Förhållande (C/N) sakt ner bakterienstammen, medans ett för lågt C/N-förhållande kan främja snabb tillväxt men begränsa produktackumuleringen.

Temperatur : Den optimala temperaturen för tillväxten av E. coli är 37°C. Lägre temperaturer (30-37°C) kan dock användas i batchfermentering för att minska den maximala specifika produktionshastigheten, vilket ökar plasmidreplikationen. För värme-känsliga plasmider kan temperaturökningen till 42°C inducera en fördubbling av plasmidkopplingsnumret.

pH : Den optimala pH:n för tillväxten av E. coli är 7±0.2. pH:n i fermentationsblandningen underhålls vanligtvis genom syra-basspumpar.

DO : Det kritiska intervallet för upplöst syre för E. coli är 20%-30%. Otillräckligt upplöst syre kan leda till övermåttlig produktion av syrliga ämnen, vilket påverkar bakterietillväxten och kan till och med orsaka bakterieautolys. Övermåttligt upplöst syre kan orsaka syregifning. Faktorer som påverkar upplöst syre inkluderar rörhastighet, ventilationshastighet, etc.

Tillförselsstrategi : Tillförselsfermentering väljs ofta för plasmidproduktion. För det första är det gynnsamt för att uppnå hög celltät fermentation av E. coli, vilket resulterar i mer biomassa, som utgör grunden för en hög utskrift. För det andra, påverkar den övermåttligen snabba tillväxten hos Escherichia coli plasmidstabiliteten. Tillägget av restriktiva näringsämnen med fed-batch kan rationellt kontrollera tillväxthastigheten hos E. coli , därmed att förbättra plasmidutskriften. DO-stat kontrollstrategin används vanligtvis för att reglera fed-batch under plasmidfermentering. Det finns också forskning som pekar på möjligheten av pH-stat strategin.

3. Tjänster som erbjuds av Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma har utvecklat en mogen plattform för plasmidproduktion. Dessutom har Yaohai Bio-Pharma optimerat det grundläggande odningsmedlet, füttningsmedlet och fermenteringskontrollstrategin. Inom en odningscykel på 30 timmar överstiger plasmidutskriften 1 g/L.

Utöver detta kan Yaohai Bio-Pharma erbjuda lösningar för processoptimering baserade på enkelfaktormetoder eller Design of Experiments (DoE)-metoder för olika plasmider och värdbakterier. Yaohai Bio-Pharmas mål är att uppfylla kunders krav på hög plasmidutbyte och kvalitet.

Yaohai Bio-Pharma söker också aktivt efter globala partnerschaft med institutioner eller enskilda personer och erbjuder den mest konkurrenskraftiga ersättningen inom branschen. Om du har några frågor, tveka inte att kontakta: [email protected]