Hodowla komórek na potrzeby produkcji

Systemy hodowli komórkowych do produkcji

Chociaż systemy ekspresji komórek bakteryjnych, drożdżowych i owadzich są zdolne do nadekspresji rekombinowanych białek, komórki ssaków są najczęściej wykorzystywane do produkcji leków biologicznych ze względu na ich zdolność do namnażania ludzkich wirusów, ekspresji przeciwciał monoklonalnych i włączania modyfikacji potranslacyjnych, takich jak glikozylacja, które mają kluczowe znaczenie dla produkcji skutecznych leków biologicznych. Kilka linii komórkowych ssaków, w tym CHO, chłoniaka (NS0, SP2/0) i ludzkich embrionalnych komórek nerkowych (HEK), zostało opracowanych i wykorzystanych do produkcji białek terapeutycznych i przeciwciał na wysokim poziomie. Postępy w edycji genów, takie jak systemy CRISPR-Cas, dodatkowo zwiększają wydajność produkcji i poprawiają jakość produktu poprzez modyfikację genomów komórek gospodarza w celu manipulowania wzrostem komórek i apoptozą oraz promowania potranslacyjnej modyfikacji produktu genowego.

Podłoża hodowlane do produkcji leków biologicznych

Optymalizacja podłoża hodowlanego jest kolejnym krytycznym elementem w rozwoju procesów hodowli komórkowej do produkcji leków biologicznych. Syntetyczne pożywki do hodowli komórkowych, które są wolne od surowicy i składników pochodzenia zwierzęcego, są zwykle stosowane w produkcji leków biologicznych w celu zmniejszenia zmienności nieodłącznie związanej z niezdefiniowanymi pożywkami i suplementami; w celu wyeliminowania obecności zanieczyszczeń procesowych i czynników ubocznych; oraz w celu zmniejszenia ryzyka niezamierzonych / niepożądanych skutków. Ponieważ linie komórkowe są unikalne i wymagają różnych składników odżywczych do rozwoju, biomasa kultury i produkcja białek są w dużej mierze zależne od zastosowanych mediów hodowlanych.

Bioreaktory to wielkoskalowe urządzenia hodowlane stosowane w procesach poprzedzających i produkcyjnych, które odgrywają kluczową rolę w rozszerzaniu i skalowaniu kultury komórkowej do produkcji. Typowy proces ekspansji komórek typu seed train obejmuje rozmrażanie kriokonserwowanych komórek, a następnie sukcesywną ekspansję do większych naczyń hodowlanych, w tym kolb, wirówek i bioreaktorów z mieszadłem. Gdy objętość hodowli i gęstość komórek są optymalne, hodowla jest następnie przenoszona do bioreaktora produkcyjnego. Bioreaktory zapewniają kontrolowane mikrośrodowiska i dostarczanie składników odżywczych w celu regulacji wzrostu i różnicowania komórek, poprawiając standaryzację i powtarzalność. Bioreaktory z mieszadłem ze stali nierdzewnej są nadal powszechnie używane do produkcji, chociaż jednorazowe bioreaktory są stosowane w celu zapewnienia elastyczności i skrócenia czasu przestojów potrzebnego do czyszczenia i sterylizacji tradycyjnego stałego sprzętu.