Cultura celular para fabricação
Células cultivadas são usadas para a fabricação de biológicos, como vacinas, proteínas e anticorpos terapêuticos, além de terapias celulares. À medida que a aumenta a necessidade de vacinas e terapias biológicas, existe um interesse crescente em estabelecer processos de cultura celular mais eficientes por meio do desenvolvimento de:
- Linhagens e culturas celulares para maior produtividade
- Meios de cultura celular otimizados para expansão e produção
- Biorreatores para otimização do crescimento celular e escalabilidade
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- Cultured cells are excellent hosts for the propagation of many types of viruses. The ability of cell culture systems to produce large quantities of attenuated viral particles has served as the basis for the production of both human and veterinary vaccines. Traditional methods have relied on the production of viral agents in cells cultured in medium supplemented with serum, most commonly fetal bovine serum (FBS).
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Sistemas de cultura celular para fabricação
Embora sistemas de expressões de células bacterianas, de levedura e insetos sejam capazes de superexpressar proteínas recombinantes, células de mamíferos são mais comumente usadas na produção de biológicos devido à sua capacidade de propagar vírus humanos, expressar anticorpos monoclonais e incorporar modificações pós-traducionais, como glicosilação, que são essenciais na produção de biológicos eficazes. Diversas linhagens celulares de mamíferos, incluindo CHO, células de linfoma (NS0, SP2/0) e células renais embrionárias humanas (HEK), foram desenvolvidas e usadas para produzir proteínas e anticorpos terapêuticos em altos níveis. Avanços em edição gênica, como sistemas CRISPR-Cas, aumentam ainda mais a eficiência de produção e melhoram a qualidade de produtos por meio da modificação do genoma de células hospedeiras para manipular o crescimento e apoptose celular e também para promover modificação pós-traducional do produto gênico.
Meios de cultura para produção de biológicos
A otimização de meio de cultura é outro componente fundamental no desenvolvimento de processos de cultura celular para a fabricação de biológicos. Meios de cultura celular sintéticos que são isentos de soro e componentes de origem animal tipicamente usados na produção de biológicos para reduzir a variabilidade inerente em meios e suplementos não definidos; para eliminar a presença de contaminantes e agentes adventícios do processo; como também para reduzir o risco de efeitos acidentais/adversos. Como as linhagens celulares são exclusivas e necessitam de nutrientes diferentes para se desenvolver, a biomassa de cultura e a produção de proteínas são, em grande parte, dependentes dos meios de cultura usados.
Biorreatores são dispositivos de cultura em larga escala usados em processos e produção upstream que desempenham um papel importante na expansão e escalonamento da cultura celular para produção. O processo de expansão celular típico em sementeira envolve o descongelamento de células criopreservadas, seguido por expansões sucessivas em recipientes de cultura maiores, incluindo frascos, centrífugas e biorreatores com agitação. Quando o volume de cultura e a densidade celular são ideais, a cultura é, então, transferida para um biorreator de produção. Biorreatores fornecem microambientes controlados e liberação de nutrientes para regular o crescimento e diferenciação celular, melhorando a padronização e reprodutibilidade. Biorreatores com tanque de aço inoxidável com agitação ainda são comumente usados para a produção, embora biorreatores descartáveis de uso único estejam sendo empregados para possibilitar flexibilidade e reduzir o tempo de inatividade necessário para limpeza e esterilização de equipamentos permanentes tradicionais.
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