PDNA Veriminin Artırılması Yöntemleri

Plazmid DNA (pDNA) üretiminde, hedef genin ve diğer unsurların birbirine bağlanması ile kovalent kapalı bir daire yapısı oluşturulmasını içeren genetik rekombinasyon kullanılır. Yüksek hücre yoğunluğunda fermantasyon; Escherichia Coli ve temizleme pDNA üretiminin ana yollarıdır.

Hücre ve gen terapisi (CGT) ile mRNA'nın gelişimi, salgın hastalıklarını önlemek ve nadir hastalıkları tedavi etmek için daha fazla olasılık sunmuştur. CGT ve mRNA'nın sanayi düzeyinde üretilmesi gerektiği; yüksek kaliteli pDNA bu nedenle, fermantasyonun iyileştirilmesi E. coli ve pDNA'nın yüksek verimi cGT ve mRNA aşıları/ilaçlarının maliyet-etkinliğinin korunmasında cruczdur.

1. pDNA için artan talep

A.B.D. Plazmid DNA Üretim Piyasası Raporuna göre, CGT piyasası 2023'te 7,2 milyar ABD Doları'ndan 2028'de 23,3 milyar ABD Doları'na kadar büyümesi bekleniyor. Ayrıca, gen terapisi CGT'nin baskın yönü olacak. Artırılan sayıda CGT tedavileri pazarda onaylanıyor ve daha fazla boru hattı klinik aşamaya giriyor. Bu nedenle, pDNA için talep artıyor.

CGT tedavilerinin yanı sıra, pDNA, mRNA aşılarının üretiminde önemli bir ham madde olarak kullanılır. Enfeksiyoz hastalık aşıları, kanser aşıları ve nadir hastalıkTedilleri alanlarında mRNA teknolojisinin sürekli yenilikleri sayesinde, pDNA için talep de hızlı bir şekilde artacak.

2. pDNA verimini artırmak için yöntemler

Plazmid DNA için artan taleple birlikte, şu anki teknoloji geliştirme odak noktası pDNA verimini artırmak için fermantasyon stratejilerini optimize etmeye yöneliktedir. Üst akış süreç geliştirmedeki ana koşullar kültür ortamının bileşenleri, sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen (DO), özel üretim oranı ve besilen toplu stratejilerdir.

Kültür ortamı: Fermantasyon için kullanılan kültür ortamı E. coli genellikle yarı sentetik bir ortamdır. Karbon kaynakları, azot kaynakları, organik tuzlar ve iz sürçeleri gibi bileşenlerden oluşur. Bunların arasında karbon ve azot kaynaklarının türleri, büyümesi ve ürün birikimi açısından kritik öneme sahiptir. E. coli genellikle kullanılan karbon kaynakları glukoz ve gliceroldür ve azot kaynakları ise organik ve inorganik azot kaynaklarını içerir. Ayrıca, aşırı derecede yüksek bir karbon-azot oranı (C/N) bakteri ırkasının büyümesini yavaşlatabilirken, aşırı derecede düşük bir C/N oranı hızlı büyüme sağlayabilir ancak ürün birikimini sınırlayabilir.

Sıcaklık : büyüme için optimal sıcaklık E. coli 37°C'dir. Ancak, maksimum özel üretim oranını azaltmak ve plazmid replikasyonunu artırmak için toplu fermantasyonda daha düşük sıcaklıklar (30-37°C) kullanılabilir. Isı duyarlı plazmlidler için sıcaklığı 42°C'ye çıkarmak, plazmid kopya sayısının iki katına çıkarılmasını sağlayabilir.

pH : büyüme için optimal pH E. coli 7±0.2'dir. Fermantasyon suyu'nun pH'si genellikle asit-taban pompa sistemleriyle korunur.

DO : çözünmüş oksijen kritik konsantrasyon aralığı E. coli %20-%30'dur. Yetersiz çözünmüş oksijen, bakteri büyümeye zarar veren asetik asit üretimini aşırı düzeyde artırabilir ve hatta bakteri otolizine neden olabilir. Aşırı çözünmüş oksijen ise oksijen zehirlenmesine yol açabilir. Çözünmüş oksijeni etkileyen faktörler arasında karıştırma hızı, havalandırma oranı vb. yer alır.

Yarı toplu strateji : Plazmid üretiminde yarı toplu fermantasyon sıklıkla tercih edilir. İlk olarak, bu yöntem E. coli'nin yüksek hücre yoğunluğundaki fermantasyonuna elverişlidir. daha fazla biyokütle sonuçlanır, bu da yüksek verim için temel oluşturur. İkinci olarak, Escherichia coli'nin aşırı hızlı büyümesi plazmid istikrarını etkiler. Fed-batch yöntemiyle kısıtlayıcı besinlerin eklenmesi, büyüme oranını mantıklı bir şekilde kontrol edebilir. E. coli , böylece plazmid verimini artırır. Plazmid fermantasyonu sırasında fed-batch'i düzenlemek için DO-stat kontrol stratejisi yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, pH-stat stratejisinin uygulanabilirliği gösteren araştırmalar da vardır.

3. Yaohai Bio-Pharma tarafından sunulan hizmetler

Yaohai Bio-Pharma, plazmid üretiminde olgun bir platform geliştirdi. Ayrıca, Yaohai Bio-Pharma temel kültür ortamını, besleme ortamını ve fermantasyon kontrol stratejisini optimize etti. 30 saatlik bir yetiştirme döngüsünde plazmid verimi 1g/L'i aşıyor.

Ek olarak, Yaohai Bio-Pharma farklı plazmidler ve ev sahibi bakteriler için tek faktör veya Deney Tasarımı (DoE) yöntemleri temelinde süreç iyileştirme çözümleri sunma yeteneğindedir. Yaohai Bio-Pharma, yüksek plazmid verimi ve kalite açısından müşterilerinin gereksinimlerini karşılamayı hedeflemektedir.

Yaohai Bio-Pharma aynı zamanda küresel kurumsal veya bireysel ortaklar arayışındadır ve endüstride en rekabetçi ödemeleri sunmaktadır. Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen çekinmeden iletişime geçin: [email protected]