Белки для применения в лечебных целях синтезируются в лабораториях для фармацевтического использования. Во многих процессах, основанных на рекомбинантных ДНК, модифицированные микроорганизмы используются как клетки-носители (бактерии, дрожжи, клетки млекопитающих) для производства биологических продуктов при определенных условиях, которые, как правило, не могут быть созданы в их естественной форме. Инсулин был первым лечебным белком, который начал использоваться для лечения диабета в 1920-х годах.

Внеклеточные продукты

Центрифуга-осветлитель FSC

Выбор клетки-носителя является критическим в зависимости от требований белка. Зачастую выбор падает на клетки млекопитающих в связи с тем, что их посттрансляционные модификации – гликозилирование и сиалирование – имеют наибольшее воздействие на фармакокинетику и эффективность белка. 

Клетки культивируются ферментацией. Модифицированная ДНК-цепь с измененным геном и кодируемыми субстанциями развиваются одновременно. Необходимые клеточные продукты могут быть произведены внутриклеточно или внеклеточно.

После ферментации происходит экстракция микроорганизмов при помощи непрерывно работающих сепараторов. Для повышения выхода твердый материал промывается и извлекается центрифугированием. Очищенные фазы двух этапов смешиваются и подаются на следующие этапы процесса. Все потоки материалов, выходящие из этих закрытых процессов, должны быть стерилизованы при температуре, как минимум, 121 °C. Для максимального упрощения процесса биомасса собирается непосредственно после ферментации, в ферментере, при помощи нагрева или химических методов. В этом процессе используются полностью закрытые центрифуги, стерилизуемые паром, которые могут быть подключены к другому оборудованию в условиях полной стерильности.

Внутриклеточные продукты и тельцевые включения

Когда процессы выполняются внутри клетки, необходимо проводить различие между тем, где содержится необходимый продукт – во внутриклеточной жидкости или в тельцевых включениях. В отличие от биопроизводства вне клеток, очищенная фаза покидает процесс здесь, и биомасса перерабатывается.

Промытая и концентрированна биомасса гомогенизируется, т.е. клетки разбиваются, и внутриклеточная жидкость и тельцевые включения выпускаются. Они отделяются от фрагментов клеток, промываются и концентрируются на следующих этапах процесса в центрифугах. Для внутриклеточных продуктов, полученных из клеточной жидкости, твердые вещества извлекаются при помощи непрерывно работающих сепараторов.

Назад