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Processo de produção de biofármacos

Aline Alves Vieira Vieira Portuguese

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UPSTREAM
- Sistema de Expressão
  - Banco de Células Mestre
    - Banco de Células de Trabalho
      - Cultura Celular: Expansão
        Cultura Celular: Produção
        Escala de cultivo ampliada
        Bioprocessos
        Biorreatores
        Reatores em fase aquosa
        Células ou enzimas livres
        Agitados mecanicamente
        Agitados pneumaticamente
        Fuxo pistonado
        Estático
        Células ou enzimas imobilizadas
        Leito fixo
        Leito fluidizado
        Células ou enzima confinadas
        Membranas planas
        Fibra oca
        Fermentação
        Batch
        Sistema parcialmente fechado
        Somente gases são removidos ou adicionados
        Produtos intra e extracelulares recolhidos no fim do processo
        Fed-batch
        Nutrientes são inseridos durante a cultura
        Produtos da síntese proteica permanecem até o fim
        Contínuo
        Corrente contínua de alimentação e efluente de células
        Contínuo com perfusão
        Alimentação contínua
        Células retidas
        Alta densidade celular
        Alta produtividade
        Preservação da linhagem
        Alta viabilidade/Fase exponencial
        Meios de cultivo
        Glicose/Glutamina/Amônia/Lactato/Soro fetal bovino
        Contaminação por parasitas, bactérias, fungos, micoplasma, vírus, príons
        Mudança repentina de pH
        Turbidez do meio
        Deterioração da cultura: queda de viabilidade e alterações no metabolismo
      - Escolhido a partir de um criotubo do BCM
        Cinética de crescimento
        Indução da expressão de Taq
        Extração e dosagem do DNA plasmidial
    - Cultura celular derivada de uma única colônia
      - Completamente caracterizada
        Capaz de produzir a enzima Taq polimerase
        Polimerase do DNA
        Atua em altas temperaturas
        Sintetiza as novas moléculas a partir da fita molde
  - Células
    - Mamíferos
      - CHO
        Biofármacos complexos
        Mais de uma cadeia polipeptídica
        Modificações pós-traducionais
        Glicosilação
        Correto dobramento e processamento da proteína
        Baixa imunogenicidade
        Alto peso molecular
        Longo período para a seleção de células superprodutoras
        Cultivo de alto custo e trabalhoso
        Necessidade de equipamentos dispendiosos
        Rendimentos modestos
        Possibilidade de contaminação viral
    - Insetos
      - Spodoptera frugiperda
        Facilidade de manuntenção das células
        Modificações pós-tradicionais e dobramentos proteicos
        Facilidade na purificação
        Padrão de glicosilação diferente das dos mamíferos
        Expressão transitória de proteínas
        Degradação proteica
        Proteínas processadas incorretamente
    - Bactérias
      - E. coli
        Biofármacos simples
        Sem modificações pós-tradicionais
        Deficiência no drobamento protieco
        Necessidade de eliminação de toxinas e pirogênios na purficação
        Agregação proteica
        Corpos de inclusão
        Bem caracterizada
        Rápido crescimento in vitro
        FAcilidade de manipulação
        Custo de produção baixo
    - Leveduras
      - Saccharomyces cerevisae
        Meio de cultivo simples e barato
        Rápido crescimento
        Livre de oncogenes, endotoxinas e partículas virais
        Alta eficiência de produção
        Padrão de glicosilação diferente do esperado
        Alta degradação proteolítica
      - Pichia pastores
  - Organismos vivos são modificados para produzir o princípio ativo
    - Anticorpos
      - Vacinas
        Proteínas Terapêuticas
- Construção do DNA recombinante
  - Amplificação do gene de interesse
    - Digestão de DNA genômico
      - Enzima de Restrição
        Fragmentos com extremidades iguais
        Vetor de Clonagem
        Inserto de DNA
        Vetor + Inserto de DNA
        DNAligase
        DNA recombinante
        Célula+ DNA recombinante
        Célula transgênica
        Replicação da célula transgênica
        Isolamento do DNA plasmidial
        Material genético de interesse
        Liga fitas de DNA com uma ligação fosfodiéster
        Cortam o DNA em locais específicos
        Sequências palindrômicas
        Unidas covalentemente pela DNAligase
        EcoRi
        AATT/TTAA
        Sma
        CCC/GGG
    - PCR
      - DNA fita dupla
        Desnaturação
        Anelamento dos primers
        Extensão do DNA
        DNA replicado
        Vários ciclos
- Proteínas de fusão
  - Clone de 2 proteínas distintas sob o controle de um promotor
    - proteínas unidas com funções complementares
      - Etanercept
        Receptor para TNF alfa + IgG
DOWNSTREAM
- Inativação viral
  - Captura
    - Purificação
      - Polimento
        Nanofiltração
        IFA pronto para formulação e envase
        Adjuvantes e novas formas de administração
        BPF vigentes
        Remove sais e compostos orgânicos de 300 a 1000 Daltons
        Isolamento
        Produto puro e homogêneo
        Transformação de cristais ou secagem da solução
        Secagem por calor ou atomização
        Liofilização
      - Eliminar impurezas do produto desejado
        Cromatografia
        Fitração em gel
        Separação pelo tamanho e forma da biomolécula
        Troca iônica
        Separação de metabólitos primários e de baixo pese molecular
        Interação hidrofóbica
        Purificação de proteínas
        Por afinidade
        Purificação de macromoléculas
        Diferenças estruturais bioquímicas
      - Cristalização
        Produtos que podem suportar o calor
        Solução supersaturada
        Núcleos de cristalização
    - Produto de interesse no interior da célula
      - Rompimento da parede celular
        Restos celulares removidos por centrifugação ou filtração
        Rompimento mecânico, permeabilização ou choque osmótico
    - Produto no meio extracelular
      - Colhidos do meio de cultura
        Sistema de duas fases
        Filtração e centrifugação
        Solventes, extração reativa, pareadores iônicos, extração aquosa
        Sistema de três fases
        Emulsão em membrana líquida + suporte sólido _ sistema de micela inversa
        Membranas de fibra oca
  - Vírus exógeno ou endógeno
    - Testes de vírus humanos em linhagem celular de origem humana
      - Testes para vírus de acordo com o insumo de alimentação (soro bovino)
        Nanopartículas carregadas com grupos químicos
        Vírus incapaz de se ligar às células
- Em todas as fases
  - Registro de dados
  - Controle de qualidade de matérias primas e produtos
  - Garantia de qualidade
  - Aspectos regulatórios

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Description: Mind Map on Processo de produção de biofármacos, created by Aline Alves Vieira Vieira on 18/10/2020.
Created by: Aline Alves Vieira Vieira
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History: Created by Aline Alves Vieira Vieira · Oct 16, 2020

Copied by Aline Alves Vieira Vieira · Oct 18, 2020
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