Identifier les stratégies de bioprocédés qui améliorent la production de protéines de pointe du SRAS-CoV-2

Les décisions prises par les chercheurs au cours du développement microlitre de produits biothérapeutiques à base d’anticorps monoclonaux (mAb) et de protéines recombinantes ne sont souvent pas adaptées aux bioréacteurs à réservoir agité plus grands. L’identification de paramètres opérationnels fiables le plus tôt possible dans le processus de développement peut considérablement rationaliser la mise à l’échelle jusqu’aux quantités d’essai et de commercialisation.

Les défis de mise à l’échelle sont courants parmi les fabricants de produits biologiques. La production de protéines diminue à mesure que les cellules vieillissent, et les caractéristiques hydrodynamiques du bioréacteur peuvent affecter les conditions du processus et permettre aux sous-produits de s’accumuler, ce qui peut entraîner une perte prématurée de leur viabilité.

Pour minimiser ces défis, Olivier Henry, PhD, professeur à Polytechnique Montréal, et ses collègues ainsi qu’au Conseil national de recherches Canada, conseillent même aux scientifiques de laboratoire de considérer les besoins de fabrication. Plus précisément, ils recommandent d’identifier « des paramètres de processus critiques adéquats qui sont plus représentatifs de la production de bioréacteurs à cuve agitée à grande échelle ».

Dans un récent papierl’équipe de Henry a détaillé les stratégies d’aération et d’alimentation qu’elles ont utilisées pour faire évoluer la production de protéine de pointe du SRAS-CoV-2 d’un bioréacteur de 0,75 L à un bioréacteur multisystème de 1 L. Ces méthodes ont amélioré la longévité des cellules de traitement de cinq jours, augmenté l’intégrale de la concentration de cellules viables de 1,25 fois et augmenté le rendement de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 de 2,53 fois dans une cellule stable d’ovaire de hamster chinois (CHO) inductible. piscine.

Assurer une aération adéquate

L’établissement de points de consigne appropriés pour l’oxygène dissous était « important en termes d’augmentation de la viabilité des points finaux et du rendement de production de protéines », rapportent-ils. De plus, le réglage des chapeaux d’air de barbotage a affecté de manière appropriée la longévité de la culture cellulaire et l’accumulation de lactate. « Trouver les conditions d’aération adéquates est primordial pour un processus évolutif », ajoutent les scientifiques.

De plus, rapportent-ils, « une alimentation accrue n’était bénéfique que lorsqu’elle était associée à une addition lente à la pompe. » Leurs paramètres d’alimentation/pompe ont réduit le stress sur les cellules, éventuellement en minimisant les fluctuations des nutriments et en exposant les cellules à une plus grande osmolarité. Cette approche a également permis une consommation de lactate plus cohérente. De plus, les stratégies d’alimentation dynamique ont augmenté le titre.

Pour mettre en œuvre les stratégies de l’équipe, les scientifiques conseillent d’incorporer l’automatisation pour surveiller et réagir aux conditions changeantes du processus. Pour la surveillance, ils suggèrent de se concentrer sur la biocapacité et le taux de transfert d’oxygène si les niveaux d’oxygène dissous sont mesurés avec précision, en raison de leur corrélation directe avec le volume cellulaire viable. Toutefois, si les niveaux d’oxygène dissous ne peuvent pas être mesurés avec précision, ils recommandent d’utiliser des tests respiratoires standard pour estimer le taux d’absorption d’oxygène.

Enfin, soulignent-ils, «les stratégies d’alimentation et les paramètres de traitement doivent être optimisés en tandem, car l’impact positif du dosage et de l’augmentation de l’alimentation peut être annulé par des conditions d’aération défavorables et des points de consigne inappropriés.»

Les travaux futurs évalueront la corrélation entre les paramètres liés au processus et les profils de qualité de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2.