Prozessintensivierung für die Produktion von antimikrobiellen Peptiden mit stabil transfizierten Drosophila melanogaster S2-Zelllinien

Auteurs

• Jan Zitzmann

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Antimikrobielle Peptide (AMPs) von Insekten bieten wertvolle Ressourcen für die pharmazeutische Industrie und können als Vorlagen für neue Antibiotika dienen. Um dieses Potenzial auszuschöpfen, ist eine effiziente rekombinante Expression notwendig. Die Etablierung einer Herstellungsplattform umfasst die Auswahl eines geeigneten Expressionswirts und die Prozessoptimierung während des Scale-Ups. Diese Arbeit beschreibt die rekombinante Herstellung von zwei AMPs, isoliert aus der Wachsmotte Galleria mellonella und dem asiatischen Marienkäfer Harmonia axyridis. Stabil transfizierte Drosophila melanogaster S2-Zellen wurden als Expressionswirt eingesetzt. Aus der polyklonalen Population nach der Transfektion konnten hochproduktive Einzelzellklone isoliert werden, die eine zwei- bis sechsfach höhere zellspezifische Produktivität aufwiesen. Ein statistisch geplantes Screening zur Bestimmung optimaler Induktionsbedingungen wurde durchgeführt. Während des Scale-Ups in den 1L-Bioreaktor ermöglichte die Online-Messung der dielektrischen Eigenschaften der Zellsuspension eine effiziente Prozesskontrolle. In ersten Batch- oder Fed-Batch-Prozessen wurden 17 bis 30 mg der AMPs produziert. Durch den Wechsel zu einem TFF-basierten Perfusionsprozess konnte die Proteinausbeute in einem kurzen Pilotversuch auf 130 mg erhöht werden. Schließlich wurden die funktionellen AMPs aufgereinigt und hinsichtlich ihrer Aktivität getestet.

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• Année de publication: 2019