Avances en las estrategias de lanzamiento de productos y el impacto en el diseño de bioprocesos

Avances en las estrategias de lanzamiento de productos y el impacto en el diseño de bioprocesos

1. Rompimiento celular en el contexto del biproceso completo

   • Los productos biofarmaceúticos representan el 44% de los productos farmaceúticos
   • La ingeniería celular se ha aplicado exitósamente para aumentar el producto principal durante la fase de cultivo celular

2. Estrategias actuales de rompimiento celular

   • La necesidad del rompimiento celular
     • Aunque frecuentemente los productos de interés no son secretados en el medio de cultivo, que sería lo ideal, pero en vez de eso son retenidos en distintos lugares dentro de la célula
     • La ingeniería genética se ha empleado para forzar la secreción de las proteínas recombinantes en el medio extracelular
       • Coexpresión del gen 'kil'
       • Generación de mutantes porosos
       • Desventajas
         • Reducen la estabilidad en el ambiente del biorreactor
         • Posible atrapamiento de la proteína en el espacio periplásmico
         • Niveles de secreción y ausencia de glicosilación conómicamente inviables
   • Criterios para un proceso óptimo de rompimiento celular
     • Las características físicas de la suspensión resultante del rompimiento celular tienen un impacto significante en las operaciones del proceso 'downstream'
   • Técnicas actuales de rompimiento celular
     • Mecánicos
     • No mecánicos
   • Técnicas usadas en el escalamiento del proceso
     • Mecánicos
       • Baja especificidad y alta recuperación de producto
     • Químicos
       • Específicos, mayor tiempo y tratamiento para recuperar el producto

3. Optimización del proceso 'upstream' para un eficiente rompimiento celular

   • Crecimiento celular rápido
     • Mayor rompimiento celular
   • Crecimiento celular lento
     • Menor rompimiento celular

4. Impacto del rompimiento celular en los pasos subsecuentes de purificación

   • La recuperación del producto aumenta del 58% al 78%
   • El tamaño de partícula de los restos celulares se reduce de 0.5 a 0.2 micrómetros
   • Se redujo un 20% los sólidos sedimentables durante la centrifugación
   • Ventajas de la producción del producto periplásmico
     • Contiene 7/25 proteasas celulares
     • Los contaminantes potenciales representan del 4% al 8% del total de la célula
     • Sonicación es más selectiva que la homogeneización

5. Lanzamiento de un producto selectivo

   • Si aumenta la obtención de producto, aumentan también sus contaminantes
   • Métodos mecánicos
     • Molino de perlas
     • Homogeneización de alta presión
     • Cavitación
   • Métodos no mecánicos

6. Tendencias del futuro

   • Innovaciones en la tecnología de rompimiento celular
   • Estrategias para procedimientos novedosos
   • Desarrollo de bioprocesos a microescala