Sản xuất protein tái tổ hợp có dược tính sinh học (phần I) pps

Sản xuất protein tái tổ hợp có dược tính sinh học phần I Phát triển quy trình phụ thuộc vào mục đích của sản phẩm Một trong những thách thức trong giai đoạn đầu của quy trình là thiết

Sản xuất protein tái tổ

hợp có dược tính sinh học (phần I)

Phát triển quy trình phụ thuộc

vào mục đích của sản phẩm

Một trong những thách thức trong giai đoạn đầu của quy trình là thiết

kế các bước quy trình mạnh để thu nhận có hiệu quả các sản phẩm

không ổn định như protein tái tổ

hợp từ các dịch lên men để đáp ứng các tiêu chuẩn độ tinh sạch của

dược học Chi phí vận hành của

giai đoạn này chiếm khoảng 50-

80% của tổng chi phí do đó việc tối

ưu hoá các kỹ thuật giai đoạn đầu này là nhân tố trung tâm trong việc thiết kế một quy trình thích hợp

Quy trình tinh sạch bao gồm các kỹ thuật lọc và sắc ký Sự kết hợp và thiết kế các bứơc đơn lẽ có tầm

quan trọng nhất để phát triển các

quy trình có hiệu quả kinh tế

Trong quy trình tổng thể này, thiết

kế các kỹ thuật phải được xem xét các khía cạnh khác như loại bỏ các chất nhiễm trong quy trình sản

xuất, khả năng mở rộng và tự động hoá, khả năng sắp sếp sản xuất theo một quy trình nhất định và các khía

cạnh về quản lý Tại mỗi bước của quy trình phải được tính toán và tối

ưu hoá các thông số hiệu suất, độ tinh sạch và tính ổn định

Việc tinh sạch protein vẫn còn là

một trở ngại trong qúa trình phát

triển quy trình, đó chính là sự cải thiện chất nền trong phương pháp sắc ký để đáp ứng cho các quy trình tinh sạch hiệu quả hơn

Việc bổ sung thêm một giai đoạn trong quá trình tinh sạch của công

ty Rentschler Biotechnologie là đưa thêm vào một kỹ thuật mới như

tăng cường sự hấp thu của

hạt (EBA) và các chất hấp thu qua màng Những công nghệ này gia

tăng hiệu suất, giảm thời gian toàn

bộ quy trình, chi phí và rút ngắn

thời gian đưa ra thị trường

Về các tiêu chuẩn tối ưu của chất nền sắc ký là tăng hiệu suất và và

độ tinh khiết, các tiêu chuẩn này

phải đạt được tiêu chuẩn GMP và thích hợp để sản xuất quy mô lớn Các nhà sản xuất có thể cung cấp các cột tinh sạch đạt được các đặc tính kỹ thuật để chắc chắn đạt được chất lượng và duy trì chất lượng

trong một thời gian dài

Hơn nữa, các chất nền phải được

ổn định trong một khoảng pH rộng, cho phép tái chế và làm sạch cột và nên hỗ trợ số lần sử dụng Trong trường hợp không có ký kết hợp

đồng, nhà sản xuất không đảm bảo

sự sản xuất của sản phẩm trong một vài năm

Khi sự hấp thu cột được mở rộng, với các kỹ thuật tinh sạch, thách

thức là thu nhận protein mục tiêu ở trạng thái hoạt động và có hiệu suất

từ hàng trăm hay hàng ngàn các

protein được tìm thấy trong sinh

vật chủ cũng như nhiều thành phần

từ môi trường nuôi cấy tế bào Các nhà sản xuất thường giải quyết khó khăn này thường là kết hợp nhiều bước của các kỹ thuật và bao gồm các bước ly tâm và lọc

Một khi được làm sạch, protein

mục tiêu có thể được tập trung vào các bước siêu lọc và lọc gel hai pha

và sau đó tinh sạch với các phương

pháp khác nhau kết hợp, thường sử dụng là các phương pháp sắc ký cột kết hợp Tuy nhiên, gần đây, sự hấp thụ qua cột được mở rộng đã sử

dụng kết hợp nhiều bước đơn khác nhau để phân chia tế bào, lọc và cô đặc cũng như tinh sạch sơ bộ trong cùng một hệ thống EBA gia tăng hiệu suất, giảm thời gian toàn bộ

quy trình, giảm chi phí lao động,

chi phí vận hành và tiên đầu tư so với các bước truyền thống

Các chất hấp thu qua màng, Các

chất hấp thu qua màng là các màng sắc ký có các nhóm chức năng để gắn các phân tử sinh học Chúng

không phải là các chất lỏng, mặc dù cấu trúc của chúng cũng tương tự

nhau Sự phân được thực hiện bằng các liên kết protein không thuận

nghịch với các ligand

Các phương pháp và buffer được biết từ các phương pháp sắc ký lọc gel truyền thống có thể được ứng dụng được trực tiếp So sánh với các cột sắc ký truyền thống, các

hiệu quả động học chính của các

chất hấp thụ qua màng có lỗ lớn

được đối lưu với các phân tử

chuyển động được chuyển vào các

vị trí liên kết bằng sự khuyếch tán màng nhanh bằng áp lực bơm Sự giới hạn khuyếch tán trong các hạt sắc ký chủ yếu do sự khuyếch tán yếu bởi vì các kích lỗ nhỏ có kích thước nanometer

Các chất hấp phụ cho phép các tốc

độ dòng chảy lớn và khả năng liên kết cao đối với các protein Tuy

nhiên, sự dụng các sản phẩm mới, như các chất hấp phụ bằng màng, cũng có thể là trở ngại cho phát

triển một quy trình Do đó, Công ty Rentschler Biotechnologie đang

cùng phát triển các màng hấp phụ qua màng mới với công ty Sartorius cũng với các hãng khác

Thiết kế một quy trình thông suốt, đòi hỏi có sự hiểu biết sâu về các

đặc tính hoá và sinh học của sản

phẩm và các thông tin chi tiết về

các điều kiện nuôi cấy và thu nhận (bao gồm các thành phần môi

trường, sự sống tế bào, hoạt tính

enzyme, sự ổn định sản phẩm và virus) Số lượng sản phẩm lớn cần dược xác định về đặc tính sản

phẩm, chất lượng và nồng độ sản phẩm và công thức trước khi phát triển

Sau đó các bước tinh sạch riêng rẽ phải được thực hiện cận thận để

loại nhiễm, khả năng tải của cột, các tiêu chuẩn về dung dịch đệm, hiệu suất và thời gian cho toàn bộ quy trình, khả năng nâng cấp để

thực hiện trong một quy trình lớn hơn Khả năng có thể bổ sung các bước siêu lọc, lọc hai hệ thống và lọc qua màng nano và hiệu quả của các bước loại bỏ virus và DNA cần được quan tâm và tối ưu hoá

Thiết kế một quy trình thành công cũng bao gồm sự lựa chon các dung dịch đệm thích hợp để giảm thiễu

số lượng và số lần sử dụng các

dung dịch đệm Hơn nữa, tính hoàn nguyên của các chất nền của cột

phải được tính toán và tối ưu hoá

Sự phân huỷ sản phẩm phải được kiểm tra dưới các điều kiện của quy trình và thời gian bảo quản để xác định các bước lưu mẫu

Mỗi bước trong quy trình tinh sạch cần phải được tối ưu hoá theo hiệu suất riêng phần và hiệu suất toàn bộ

và chất lượng sản phẩm của cách

chất trung gian trong các giai đoạn lưu mẫu và số lượng sản phẩm lớn phải được quản lý chặt chẽ Quy

mô của các bước riêng rẽ trong quá trình tinh sạch phải được điều

chỉnh theo chất lượng của các sản phẩm dự tính thu nhận