Optimierung der therapeutischen Proteinproduktion in einem Wasserpflanzen-Expressionssystem mithilfe von DOE
Lynn Dickey, PhD, Vizepräsidentin für Forschung und Technologieentwicklung; Vincent Wingate, stellvertretender Direktor für Upstream-Prozessentwicklung und Pflanzenbiologie – Biolex Therapeutics
Biolex Therapeutics nutzt eine neuartige Bioproduktionsplattform (LEX SystemSM), die auf der höheren Wasserpflanze Lemna Minor basiert und gentechnisch verändert wurde, um rekombinante biopharmazeutische Proteine herzustellen. Wir verwenden ein Prozessmodell im kleinen Maßstab, um kritische Faktoren zu optimieren und so die Ausbeute und Qualität rekombinanter biopharmazeutischer Proteine zu maximieren. Mithilfe der Design of Experiments (DOE)-Funktionen in JMP besprechen wir, welche Informationen vor der Einrichtung eines DOE erforderlich sind, wie man ein benutzerdefiniertes DOE einrichtet und wie man die Daten analysiert und visualisiert. Wir werden die leistungsstarken Design-, Analyse- und Grafikfunktionen der JMP DOE-Plattform veranschaulichen, die es uns ermöglicht haben, kritische Parameter zu optimieren und kritische Parameterinteraktionen sowie optimale Bereiche (sowohl für Umwelt- als auch Medienkomponenten) zu identifizieren, die sich auf die Ausbeute und Qualität verschiedener therapeutischer Proteine auswirken. Es wird ein geplantes Experiment vorgestellt, das den Kohlendioxidgehalt, die Stickstoffkonzentration und Umweltfaktoren optimiert, um die Ausbeute eines therapeutischen Proteins zu maximieren. Es ist bekannt, dass zwei der wichtigsten Nährstoffkomponenten, die für die Steigerung der pflanzlichen Biomasse erforderlich sind, höhere Stickstoff- und Kohlendioxidwerte sind. Im LEX SystemSM ist noch nicht vollständig definiert, welche Kombination aus Stickstoff, Kohlendioxid und Umweltfaktoren (z. B. Lichtintensität und Temperatur) für die maximale Expression eines rekombinanten Proteins erforderlich ist. Anhand unseres kleinmaßstäblichen Prozessmodells werden wir zeigen, wie wir maßgeschneiderte DOE-Experimente mit diesen kritischen Parametern verwendet haben, um die Expression eines rekombinanten Impfstoffantigenproteins zu optimieren.
