Caratterizzazione di un processo di fermentazione di produzione biologica di pDNA utilizzando progetti di screening definitivi e il software JMP® 10
Dogan Ornek, PhD, scienziato senior, Lonza Biologics
Philip Ramsey, PhD, professore, Università del New Hampshire
Nuovi vaccini antivirali e antitumorali basati sul DNA plasmidico nudo (pDNA) si stanno avviando verso l’approvazione della FDA. La vitalità a lungo termine di questi vaccini dipende in parte dallo sviluppo di processi di bioproduzione di pDNA efficienti e robusti. Tradizionalmente, questo tipo di caratterizzazione è stata realizzata tramite una procedura in due fasi che utilizza una combinazione di progetti di screening con risoluzione III o IV e progetti di superfici di risposta (spesso Box-Behnken). Questo processo in due fasi è lungo e costoso. Jones e Nachtscheim (2011) hanno introdotto disegni di screening definitivi, una nuova classe di disegni sperimentali efficienti che possono consentire lo screening dei fattori nonché la stima degli effetti quadratici e delle interazioni a due vie all'interno di un singolo esperimento. I progetti sono implementati in JMP 10. In questo intervento mostriamo come l'uso di un unico progetto di screening definitivo a cinque fattori e 15 analisi abbia portato alla caratterizzazione e alla modellazione di successo di una fase di fermentazione di un processo di bioproduzione di pDNA. Inoltre, il disegno di screening definitivo a 15 sedute è stato valutato rispetto a un disegno fattoriale frazionario a 31 sedute, 2^(5-1) arricchito con punti assiali per accogliere gli effetti quadratici. Entrambi i progetti sono stati utilizzati nello stesso processo con gli stessi fattori. La caratterizzazione del processo di progettazione dello screening definitivo in 15 fasi era equivalente a quella fornita dal fattoriale frazionario aumentato molto più ampio, inclusa l'identificazione di due importanti effetti quadratici. Il confronto riuscito convalida l'uso di progetti di screening definitivi per la caratterizzazione del processo di bioproduzione con notevoli risparmi in termini di costi e tempo. L'intervento riguarderà i dettagli del confronto dei progetti, della selezione del modello e della caratterizzazione del processo. Inoltre, verrà fornito un breve tutorial sulla produzione di pDNA e sui vaccini.
