Caractérisation d'un procédé de fermentation de biofabrication d'ADNp à l'aide de modèles de criblage définitif et du logiciel JMP® 10
Dogan Ornek, Ph. D., scientifique principal, Lonza Biologics
Philip Ramsey, PhD, professeur, Université du New Hampshire
De nouveaux vaccins antiviraux et anticancéreux basés sur l'ADN plasmidique nu (ADNp) sont en voie d'approbation par la FDA. La viabilité à long terme de ces vaccins dépend en partie du développement de procédés de bioproduction d'ADNp efficaces et robustes. Traditionnellement, ce type de caractérisation était réalisé selon une procédure en deux étapes combinant des plans de criblage de résolution III ou IV et des plans de surface de réponse (souvent de Box-Behnken). Ce processus en deux étapes est long et coûteux. Jones et Nachtscheim (2011) ont introduit les plans de criblage définitif, une nouvelle classe de plans expérimentaux efficaces permettant le criblage factoriel ainsi que l'estimation des effets quadratiques et des interactions bidirectionnelles au sein d'une même expérience. Ces plans sont mis en œuvre dans JMP 10. Dans cet exposé, nous montrons comment l'utilisation d'un seul plan de criblage définitif à cinq facteurs et 15 passages a permis de caractériser et de modéliser avec succès une étape de fermentation d'un procédé de bioproduction d'ADNp. De plus, le plan de criblage définitif à 15 essais a été comparé à un plan factoriel fractionnaire 2^(5-1) à 31 essais, augmenté de points axiaux pour tenir compte des effets quadratiques. Les deux plans ont été utilisés sur le même procédé avec les mêmes facteurs. La caractérisation du procédé par le plan de criblage définitif à 15 essais était équivalente à celle fournie par le plan factoriel fractionnaire augmenté, beaucoup plus vaste, et a notamment permis d'identifier deux effets quadratiques importants. Cette comparaison réussie valide l'utilisation des plans de criblage définitifs pour la caractérisation des procédés de biofabrication, avec des économies de temps et d'argent substantielles. La présentation détaillera la comparaison des plans, la sélection des modèles et la caractérisation des procédés. Un bref tutoriel sur la fabrication d'ADNp et les vaccins sera également proposé.
