As proteínas com aplicações terapêuticas são sintetizadas em laboratório para uso farmacêutico. Muitos processos baseados em recombinação de DNA usam microorganismos geneticamente modificados como células hospedeiras (bactérias, leveduras ou células de mamíferos) para produzir produtos biológicos, sob condições definidas, que normalmente não seriam criados em sua forma natural. A insulina foi a primeira proteína terapêutica a ser introduzida para tratar o diabetes nos anos 1920.

Produtos extracelulares

Centrífuga - Clarificador FSC

Dependendo dos requisitos da proteína, a escolha da célula hospedeira é crítica. As células de mamíferos são selecionadas mais frequentemente porque suas alterações pós-translacionais, como a glicosilação e a sialilação, têm o maior impacto na farmacocinética e na eficiência da proteína. 

As células são cultivadas por fermentação. A cadeia de DNA modificada, com o gene alterado e as substâncias com as quais se codifica, se desenvolve simultaneamente. Os produtos celulares desejados podem ser produzidos intra ou extracelularmente.

Após a fermentação, os microorganismos são extraídos através de separadores de operação contínua. Para aumentar o rendimento, o material sólido é lavado e extraído por centrifugação. As fases clarificadas dos dois estágios são misturadas e alimentadas nas fases de processo adicionais. Todos os fluxos de material que saem deste processo fechado devem ser esterilizados em temperaturas mínimas de 121 °C. Para manter o processo o mais simples possível, a biomassa é colhida diretamente após a fermentação, no fermentador, através de métodos químicos ou por calor. Centrífugas totalmente fechadas e esterilizadas por vapor são empregadas neste processo e podem ser conectadas a outros equipamentos de maneira estéril.

Produtos intracelulares e corpos de inclusão

Em processos intracelulares, é diferenciado se o produto desejado é contido no líquido intracelular ou em denominados corpos de inclusão. Ao contrário da bioprodução extracelular, a fase clarificada sai do processo aqui e a biomassa é processada.

A biomassa lavada e concentrada é homogeneizada; isto é, as células são divididas e o líquido intracelular e os corpos de inclusão são liberados. Estes são separados dos fragmentos de células, lavados e concentrados em fases de processo adicionais por meio de centrífugas. Para os produtos intracelulares obtidos do líquido celular, os sólidos são extraídos com separadores de operação contínua.

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