Načini izboljšave uroda pDNA

Proizvodnja plazmidne DNK (pDNA) odvisi od genetske rekombinacije, ki vključuje povezovanje ciljnega gene in drugih elementov za oblikovanje kovalentno zaprti krožni strukture. Fermentacija s visoko gostoto celic Escherichia coli in počistitev sta glavna sredstva za proizvodnjo pDNA.

Razvoj terapij z celicami in geni (CGT) ter mRNA je prinesel več možnosti za preprečevanje epidemskih bolezni in zdravljenje redkih bolezni. Industrijska proizvodnja CGT in mRNA zahteva visokokakovostno pDNA . Zato so optimizirana fermentacija E. coli in visoka dobitnost pDNA ključna za cenovno učinkovitost CGT in mRNA cepiv/drugov.

1. Povečana povpraševanja po pDNA

Po poročilu o tržišču izdelave plazmidne DNK v ZDA se pričakuje, da bo trg CGT narasel s 7,2 milijarde USD leta 2023 na 23,3 milijarde USD leta 2028. Poleg tega bo gene terapija postala glavna smer CGT. Število odobrenih terapij CGT za vpeljavo na trg narašča, več kanalov pa vhaja v klinično fazo. Zaradi tega se povpraševanje po pDNA hitro povečuje.

Poleg terapij CGT je pDNA pomemben surovin za proizvodnjo mRNA cepiv. S neprekinjeno inovacijo tehnologije mRNA v področjih cepiv proti okužnim bolezmam, rakovinskim cepivom in zdravljenju redkostnih bolezni bo tudi povpraševanje po pDNA rasti hitro.

2. Metode izboljšanja dobička pDNA

Z povečanjem zahtevke po plazmidni DNK se fokus razvoja tehnologije usmerja v optimizacijo fermentacijskih strategij za izboljšanje dobička pDNA. Ključne pogoje za razvoj gornjega procesa vključujejo sestav kultivnega sredstva, temperaturo, pH, otopljeni kisik (DO), specifično proizvodno hitrost in strategije fed-batch.

Kultivno sredstvo: Kultivno sredstvo za fermentacijo E. coli uporabljeno pri proizvodnji plazmidov je tipično polosintetično sredstvo. Sestavlja ga ogljikovi viri, azotni viri, neorganici in sledne elemente. Med njimi so vrste ogljikovih in azotnih virov ključne za rast E. coli in akumulacijo produkta. Običajno uporabljene vrste ogljika so glukoza in glicerol, med azotnimi viri pa so predstavljeni organični in neorganični azotni viri. Poleg tega lahko previsoka razmerja ogljika do azota (C/N) zavrzava rast bakterijskega števila, medtem ko prenizka razmerja C/N spodbuja hitro rast, vendar omejuje akumulacijo produkta.

Temperatura : Optimalna temperatura za rast E. coli je 37°C. Vendar pa se lahko uporabljajo nižje temperature (30-37°C) v ferментaciji v seriji, da se zmanjša maksimalna specifična stopnja proizvodnje, kar poveča replikacijo plazmidov. Za toplinsko občutljive plazmode je povišanje temperature na 42°C lahko izbudo za podvojitev števila kopij plazmida.

pH : Optimalen pH za rast E. coli je 7±0.2. pH fermentacijske mase se običajno ohranja prek kislotno-baznih črpalk.

DO : Kritični obseg raztopljenega kisika za E. coli je 20%-30%. Premalo raztopljenega kisika lahko vodi do prekomernega proizvodnje mačke kisline, ki vpliva na rast bakterij in lahko celo povzroči avtoliz bakterij. Preveč raztopljenega kisika lahko povzroči otravitev s kisikom. Faktorji, ki vplivajo na raztopljen kisik, vključujejo hitrost mešanja, hitrost aeracije itd.

Strategija fed-batch : Fermentacija fed-batch se pogosto izbira za proizvodnjo plazmidov. Najprej je koristna za dosego visoke gostote celične fermentacije E. coli, kar pomeni več biomase, ki služi kot osnova za visoko dobiček. Drugič, prehitro rast Escherichia coli vpliva na stabilnost plazmidov. Dodajanje omejenih prehrbnih snovi z fed-batch lahko racionalno nadzira hitrost rasti E. coli , s čimer se poveča dobiček plazmidov. Strategija DO-stat je pogosto uporabljana za regulacijo fed-batch med fermentacijo plazmidov. obstaja tudi raziskave, ki nakazujejo na mogočnost strategije pH-stat.

3. Storitve, ki jih ponujajo Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma je razvil zrelo platformo za proizvodnjo plazmidov. Poleg tega je Yaohai Bio-Pharma optimiziral osnovni kultivacijski sredin, hrano in strategijo nadzora fermentacije. V ciklu kultiviranja trajajo 30 ur je dobiček plazmidov večji od 1 g/L.

V nadaljevanju je Yaohai Bio-Pharma sposobna ponuditi rešitve za optimizacijo procesa na podlagi metod enotarjastnega faktorja ali Dizajna eksperimentov (DoE) za različne plazmide in gostiteljske bakterije. Cilj Yaohai Bio-Pharma je izpolniti zahteve strank po visoki količini in kakovosti plazmidov.

Yaohai Bio-Pharma aktivno išče tudi svetovne partnerje, institucije ali posameznike, ter ponuja najbolj konkurenčno odpravo v industriji. Če imate katere koli vprašanja, prosimo, da nas kontaktirate: [email protected]