Diapositiva della situazione tipica (per favore commenta se hai altri casi d'uso)
Industria | Biotecnologie, prodotti farmaceutici |
Titolo di lavoro | Scienziato a monte/fermentazione, scienziato a valle |
Dipartimento o Ruolo | Ricerca e sviluppo |
Industria | Farmaceutico, Biotecnologie |
Problema aziendale critico | Ridurre il livello di impurità a valle causato dalle impostazioni del processo a monte che sono impossibili da rimuovere |
Capacità specifiche | Identificare le condizioni a monte che influiscono sui livelli di impurità a valle |
Vittoria d'affari | Maggiore purezza del prodotto, time-to-market più rapido, migliore qualità, costi ridotti |
EBI/Metriche aziendali | Mitigazione del rischio, pipeline di prodotti, riduzione dei costi, time to market |
Vittoria dell'utente | Migliore comunicazione tra team, nuove competenze, percezione, promuovibilità |
Problemi/ragioni | A monte e a valle sono isolati, scarsa comprensione reciproca dei problemi, a monte possono mirare a condizioni di grande produttività, piuttosto che di purezza |
Termini a cui prestare attenzione: bioreattore, cromatografia, upstream, downstream, purificazione, AAV, proteine, filtrazione, isolamento
Domande da porre: hai mai avuto problemi a rimuovere le impurità dai tuoi prodotti durante lo sviluppo? Capisci come il processo a monte sta influenzando le tue separazioni a valle? Desiderate comprendere meglio l'effetto reciproco delle fasi del vostro processo?
Contesto
La demo è basata sul documento di Lonza al Discovery Europe 2024 : ho ricreato i risultati qui utilizzando lo strumento MultiDLC simulatore HPLC e creato un DoE attorno all'altezza dei picchi.
Il documento si concentra sull'impostazione tipica di un processo biotecnologico/farmaceutico, il materiale viene creato a monte (mediante reazione chimica/fermentazione) che deve poi essere isolato e purificato dal team a valle. La sfida è che i processi a monte in genere vengono ottimizzati per livelli di produttività elevati , il che può anche portare alla creazione di impurità nel prodotto trasferite a valle. Alcune impurità possono essere rimosse ottimizzando il processo di separazione a valle, ma alcune potrebbero essere troppo costose o impossibili da rimuovere. Le impurità possono portare a problemi di efficacia, approvazione normativa e percezione del prodotto finale da parte dei clienti, quindi è importante che siano ridotte al minimo.
I livelli di impurità possono essere monitorati su "piccola scala" con un cromatogramma del processo a valle (vedere di seguito): meno impurità, meglio è!
USP e DSP in genere non comunicano bene tra loro, quindi Lonza ha adottato un approccio innovativo per far lavorare insieme i due gruppi per capire se potevano alterare le condizioni del processo a monte per ridurre le impurità nel processo a valle . Ciò è stato eseguito con una DoE del processo a monte, in cui l'output misurato erano i dati del cromatogramma funzionale a valle.
Questo è un caso di studio davvero interessante tratto da una situazione di vita reale di una grande organizzazione farmaceutica, che dovrebbe aiutare a convincere i potenziali clienti del valore.
Prima le ultime cose
Ho creato un dashboard del risultato DoE funzionale finale e ho semplificato la visualizzazione per mostrare solo il cromatogramma (a sinistra) e per mostrare gli input come un cursore personalizzato (a destra) per mantenere l'attenzione sul valore della FDE.
Possiamo esaminare e mostrare i risultati principali:
- L'ammonio influisce solo sul primo picco (Prodotto)
- La VCD iniziale sembra influenzare solo il 3 ° picco
- Il pH influenza solo le impurità, rendendolo un buon candidato per il cambiamento.
Possiamo fare un ulteriore passo avanti ottimizzando tramite un target (maggiori dettagli più avanti nell'articolo): questo fornisce le condizioni che rimuoveranno le impurità dal processo a valle, evitando fasi di lavorazione aggiuntive, costose ottimizzazioni del processo o abbandono del processo produttivo.
Il processo
Il processo è simile a quello descritto in questa demo HPLC . In breve:
- Crea il DOE utilizzando il design personalizzato
- Esegui ed esegui il progetto e raccogli i dati delle serie temporali, creando una riga che identifica il numero dell'esperimento
- Unisci le tabelle di dati con lo strumento "Unisci".
- Creare una funzione target (vedi sotto)
- Esegui un modello Wavelet in FDE di tempo e Ct. con le impostazioni del processo a monte come supplementari
- Ottimizzare le impostazioni del processo in base al target.
Extra – Creazione del bersaglio
Per creare l'obiettivo, puoi prendere un set di dati di esempio dagli esperimenti e modificare i valori per creare un profilo di picco "ideale".
Esempio crudo
Post-elaborazione per creare il target Ho modificato i valori temporali in cui le impurità erano pari a 0, quindi ho modificato l'adattamento della spline per adattare la linea ai punti come sopra. Quindi puoi "Salvare formula" per la spline e riportare i dati nella tabella dati originale come destinazione. Ecco come appaiono insieme:
