Способ отъемно-доливной ферментации с высокой плотностью клеток - заявка 2016138799 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения продукта, выбранного из биополимера, экспрессируемого клеткой, клетки и микроорганизма, в биореакторной системе, при этом биореакторная система включает:
культуральный сосуд (1), включающий клетки в подходящей культуральной среде;
вход культурального сосуда (2) для подачи среды в культуральный сосуд (1);
фильтрующий примеси элемент (3), который позволяет удалять из культурального сосуда (1) примеси с молекулярной массой (ММ) ниже ММ продукта, вместе с тем оставляя продукт внутри культурального сосуда (1), и при этом фильтрующий примеси элемент (3) находится в жидкостном соединении с культуральной средой внутри культурального сосуда (1); и
выход для сбора продукта (4), который позволяет удалять среду, содержащую продукт и примеси, из культурального сосуда (1);
при этом указанный способ включает следующие этапы:
(a) осуществление ферментации указанных клеток, экспрессирующих биополимер, клеток или микроорганизма в культуральном сосуде (1) в подходящей культуральной среде в подходящих условиях и в течение достаточного времени, пока клетки, экспрессирующие биополимер, не достигнут определенной плотности клеток, или биополимер не достигнет определенной концентрации, пока клетки не достигнут определенной плотности клеток или пока микроорганизм не достигнет определенной плотности микроорганизма, при этом в ходе ферментации среду, содержащую примеси, удаляют через фильтрующий примеси элемент (3), и первую свежую среду добавляют через вход культурального сосуда (2) для замены или частичной замены среды, удаленной через фильтрующий примеси элемент (3);
(b) удаление определенного объема среды, содержащей продукт и примеси, из культурального сосуда (1) через выход для сбора продукта (4), и
(c) добавление второй свежей среды в культуральный сосуд (1) через вход культурального сосуда (2) для замены или частичной замены среды, удаленной через выход для сбора продукта (4) на этапе (b); и
(d) необязательно, в ходе этапа (b), в ходе этапа (с) или в ходе обоих этапов (b) и (с) удаление среды, содержащей примеси, через фильтрующий примеси элемент (3) и добавление третьей свежей среды через вход культурального сосуда (2) для замены или частичной замены среды, удаленной через фильтрующий примеси элемент (3);
(e) необязательно повторение этапов (b) и (с),
(f) необязательно повторение этапа (d), и
(g) необязательно, очистка продукта из определенного объема среды, содержащей продукт, выбранный из биополимера, экспрессируемого клеткой, клетки или микроорганизма, и примеси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе этапа (а) осуществление ферментации клеток, экспрессирующих биополимер, клеток или микроорганизма в культуральном сосуде (1) в подходящей культуральной среде в подходящих условиях и в течение достаточного времени, пока клетки, экспрессирующие биополимер, не достигнут определенной плотности клеток, или биополимер не достигнет определенной концентрации, пока клетки не достигнут определенной плотности клеток или пока микроорганизм не достигнет определенной плотности микроорганизма, без удаления примесей через фильтрующий примеси элемент (3).
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что предшествующее этапу а) осуществление ферментации клеток, экспрессирующих биополимер, клеток или микроорганизма в культуральном сосуде (1) в подходящей культуральной среде в подходящих условиях и в течение достаточного времени, пока клетки, экспрессирующие биополимер, не достигнут определенной плотности клеток, или биополимер не достигнет определенной концентрации, пока клетки не достигнут определенной плотности клеток или пока микроорганизм не достигнет определенной плотности микроорганизма, без удаления примесей через фильтрующий примеси элемент (3).
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что первую, вторую и необязательно третью свежую среду выбирают из одной и той же композиции культуральной среды.
5. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий этап d).
6. Способ по любому из пп. 1-5, дополнительно включающий этап (е), отличающийся тем, что этапы (b) и (с) повторяют от по меньшей мере 2 до 30 раз.
7. Способ по пп. 1-6, дополнительно включающий этап (f), отличающийся тем, что этап (d) повторяют от по меньшей мере 2 до 30 раз.
8. Способ по любому из пп. 1-7, дополнительно включающий этап (g), очистку продукта из определенного объема среды, содержащей продукт, выбранный из биополимера, экспрессируемого клеткой, клетки или микроорганизма, и примеси.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что на этапе (а) осуществляют ферментацию клеток, экспрессирующих биополимер, клеток или микроорганизма в культуральном сосуде (1) в по меньшей мере 50 л, например, в по меньшей мере 75 л, например, в по меньшей мере 100 л, например, в по меньшей мере 200 л, например, в по меньшей мере 300 л, например, в по меньшей мере 500 л подходящей культуральной среды.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что на этапе (а) осуществляют ферментацию клеток, экспрессирующих биополимер, клеток или микроорганизма в культуральном сосуде (1), пока клетки не достигнут плотности клеток, составляющей по меньшей мере 30 миллионов клеток/мл, предпочтительно по меньшей мере 40 миллионов клеток/мл, более предпочтительно по меньшей мере 50 миллионов клеток/мл, например, по меньшей мере 60 миллионов клеток/мл, например, по меньшей мере 70 миллионов клеток/мл, например, по меньшей мере 80 миллионов клеток/мл.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что на этапе (b) удаляют по меньшей мере 30%, например, по меньшей мере 40%, например, по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 60%, например, по меньшей мере 70%, например, по меньшей мере 80% среды, содержащей продукт и примеси, из культурального сосуда (1) через модуль для сбора продукта (4).
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что клетку, экспрессирующую биополимер, выбирают из клеток млекопитающих, таких как клетки СНО, NS0, PER.C6®, ВНК или НЕК.
13. Способ по пп. 1-12, отличающийся тем, что биополимер представляет собой рекомбинантный белок, такой как гормон роста человека, фолликулостимулирующий гормон, фактор VIII, фактор VII, фактор IX, эритропоэтин (ЭПО), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ), интерферон (ИФ), инсулин, производное инсулина, инсулиноподобный фактор роста 1.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что биополимер представляет собой антитело или его фрагмент, где фрагмент может быть, например, Fab-фрагментом, Fv-фрагментом или одноцепочечным Fv (scFv)-фрагментом, или фактор свертывания крови, такой как фактор свертывания крови VIIa.
15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что фильтр для примесей имеет размер пор с максимумом номинального отсечения по молекулярной массе (НОММ), составляющим по меньшей мере 10%, например, по меньшей мере 20%, например, по меньшей мере 30%, например, по меньшей мере 40%, например, по меньшей мере 50% от молекулярной массы биополимера.
Наверх