pDNA Verimini İyileştirme Yöntemleri

Plazmit DNA'sının (pDNA) üretimi, hedef genin ve diğer elementlerin kovalent olarak kapalı dairesel bir yapı oluşturmak üzere bağlanmasını içeren genetik rekombinasyona dayanır. Yüksek hücre yoğunluklu fermantasyon Escherichia coli ve saflaştırma, pDNA üretmenin başlıca yollarıdır.

Hücre ve gen terapisi (CGT) ve mRNA'nın geliştirilmesi, salgın hastalıkları önlemek ve nadir hastalıkları tedavi etmek için daha fazla olasılık getirdi. CGT ve mRNA'nın endüstriyel üretimi, yüksek kaliteli pDNA. Bu yüzden, optimize edilmiş fermantasyon E. coli ve yüksek pDNA verimi CGT ve mRNA aşılarının/ilaçlarının maliyet etkinliği açısından kritik öneme sahiptir.

1. pDNA'ya olan talebin artması

ABD Plazmid DNA Üretim Pazarı Raporuna göre, CGT pazarının 7.2'te 2023 milyar ABD dolarından 23.3'de 2028 milyar ABD dolarına çıkması bekleniyor. Ayrıca, gen terapisi CGT'nin baskın yönü haline gelecek. Giderek artan sayıda CGT terapisi piyasaya sürülmek üzere onaylanıyor ve daha fazla boru hattı klinik faza giriyor. Sonuç olarak, pDNA'ya olan talep artıyor.

CGT terapilerine ek olarak, pDNA mRNA aşılarının üretimi için olmazsa olmaz bir hammaddedir. Bulaşıcı hastalık aşıları, kanser aşıları ve nadir hastalık tedavileri alanlarında mRNA teknolojisinin sürekli yenilenmesiyle, pDNA'ya olan talep de hızla artacaktır.

2. pDNA verimini artırma yöntemleri

Plazmit DNA'sına olan talebin artmasıyla birlikte, mevcut teknoloji geliştirme odağı pDNA verimini iyileştirmek için fermantasyon stratejilerini optimize etmektir. Yukarı akış proses geliştirme için temel koşullar arasında kültür ortamının bileşenleri, sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen (DO), özgül üretim hızı ve beslemeli parti stratejileri yer alır.

Kültür ortamı: Fermantasyon için kültür ortamı E. coli plazmit üretiminde kullanılan tipik olarak yarı sentetik bir ortamdır. Karbon kaynakları, azot kaynakları, inorganik tuzlar ve eser elementlerden oluşur. Bunlar arasında, karbon ve azot kaynaklarının türleri, büyüme için çok önemlidir E. coli ve ürünlerin birikmesi. Yaygın olarak kullanılan karbon kaynakları glikoz ve gliseroldür ve azot kaynakları organik ve inorganik azot kaynaklarını içerir. Ek olarak, aşırı yüksek bir karbon-azot oranı (C/N) bakteri suşunun büyümesini yavaşlatabilirken, aşırı düşük bir C/N oranı hızlı büyümeyi destekleyebilir ancak ürün birikimini sınırlayabilir.

Sıcaklık: Büyüme için en uygun sıcaklık E. coli 37°C'dir. Ancak, daha düşük sıcaklıklar (30-37°C) maksimum özgül üretim hızını azaltmak ve böylece plazmit replikasyonunu artırmak için toplu fermantasyonda kullanılabilir. Isıya duyarlı plazmitler için, sıcaklığı 42°C'ye çıkarmak plazmit kopya sayısının iki katına çıkmasına neden olabilir.

pH: Büyüme için optimum pH E. coli 7±0.2'dir. Fermantasyon suyunun pH'ı genellikle asit-baz pompaları ile korunur.

DO: Kritik çözünmüş oksijen konsantrasyonu aralığı E. coli %20-%30'dur. Yetersiz çözünmüş oksijen, bakteri büyümesini etkileyen ve hatta bakteriyel otolize neden olan aşırı asetik asit üretimine yol açabilir. Aşırı çözünmüş oksijen, oksijen zehirlenmesine neden olabilir. Çözünmüş oksijeni etkileyen faktörler arasında çalkalama hızı, havalandırma oranı vb. bulunur.

Fed-batch stratejisi: Plazmit üretimi için genellikle beslemeli parti fermantasyonu seçilir. İlk olarak, yüksek hücre yoğunluklu fermantasyona ulaşmaya elverişlidir E. koli, daha fazla biyokütleye yol açar ve bu da yüksek verimin temelini oluşturur. İkinci olarak, Escherichia coli'nin aşırı hızlı büyümesi plazmit stabilitesini etkiler. Beslenmiş parti kullanılarak kısıtlayıcı besinlerin eklenmesi, büyüme hızını rasyonel bir şekilde kontrol edebilir E. coliBöylece plazmit verimi artırılmış olur. DO-stat kontrol stratejisi, plazmit fermantasyonu sırasında beslemeli partiyi düzenlemek için yaygın olarak kullanılır. Ayrıca pH-stat stratejisinin uygulanabilirliğini gösteren araştırmalar da vardır.

3. Yaohai Bio-Pharma tarafından sağlanan hizmetler

Yaohai Bio-Pharma, plazmid üretimi için olgun bir platform geliştirdi. Ayrıca, Yaohai Bio-Pharma temel kültür ortamını, besleme ortamını ve fermantasyon kontrol stratejisini optimize etti. 30 saatlik bir yetiştirme döngüsü içinde, plazmid verimi 1g/L'yi aştı.

Ayrıca Yaohai Bio-Pharma, farklı plazmidler ve konak bakteriler için tek faktörlü veya Deney Tasarımı (DoE) yöntemlerine dayalı proses optimizasyon çözümleri sağlama kapasitesine sahiptir. Yaohai Bio-Pharma, müşterilerinin yüksek plazmid verimi ve kalitesi gereksinimlerini karşılamayı amaçlamaktadır.

Yaohai Bio-Pharma ayrıca aktif olarak kurumsal veya bireysel küresel ortaklar arıyor ve sektördeki en rekabetçi tazminatı sunuyor. Herhangi bir sorunuz varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin: [email protected]