Controlar la calidad del producto es el nombre del juego para el bioprocesamiento continuo

¿Cuáles son algunos desafíos en el bioprocesamiento continuo, en particular la glicosilación y escalado de proteínas, y en la transferencia de tecnología de un sitio a otro? Esos fueron los temas discutidos por Rustin Shenkman, PhD, director asociado, desarrollo de procesos biológicos en Shire, ahora parte de Takeda, durante su presentación en la reciente Conferencia Internacional de Bioprocesos. en Boston, que se tituló "Control de la glicosilación de proteínas en un proceso de biorreactor continuo".

Mantener la calidad del producto es un riesgo para cualquier ampliación de proceso o transferencia de sitio. Más aún tratándose de una proteína altamente glicosilada cuyo modo de acción o seguridad para el paciente depende de esas modificaciones postraduccionales. Por ejemplo, un nuevo diseño de biorreactor o incluso una ampliación de un diseño similar altera la hidrodinámica y la aireación del fluido, lo que a su vez puede afectar el rendimiento del cultivo celular y la calidad del producto, según Shenkman.

Su presentación en la conferencia describió un estudio de caso en el que un proceso continuo heredado, que utilizaba un biorreactor de acero inoxidable personalizado, se transfirió a un biorreactor de un solo uso. Inevitablemente, el cambio de instalación resultó en cambios en el entorno de procesamiento e hidrodinámico de las celdas, señaló Shenkman, quien agregó que tanto el rendimiento como la calidad del producto se vieron afectados. Esto presentaba un riesgo para la comparabilidad analítica y requería un plan de mitigación, dijo.

Shenkman también abordó la pregunta: ¿Qué capacidades posee el bioprocesamiento continuo para modular la calidad del producto para lograr la comparabilidad analítica? Un bioproceso continuo, como el que describió, permite analizar la calidad del producto a lo largo de la corrida, es decir, un biorreactor continuo genera una cosecha que contiene el producto día tras día. Se puede purificar una unidad de volumen de cosecha para obtener la calidad del producto mientras la cosecha continúa generándose a partir de la corrida.. Esto significa que mientras se desarrolla un bioproceso continuo, se pueden cambiar los parámetros operativos y evaluar los efectos durante la misma ejecución. Se pueden hacer más cambios o correcciones sin comenzar otra carrera, señaló.

En este estudio de caso, se descubrió una relación entre un parámetro operativo, la densidad celular y una serie de atributos críticos de calidad (CQA). La relación es dinámica, de modo que el aumento de la densidad celular durante una ejecución movió los CQA de las cosechas del biorreactor en una dirección. La disminución de la densidad celular luego movió los CQA de las cosechas del biorreactor hacia la otra dirección. “Un bioproceso continuo nos permite medir respuestas sucesivas a perturbaciones de procesos en el sentido clásico”, él dijo.

El camino más rápido para mitigar el riesgo de comparabilidad analítica en el nuevo sitio fue revisar el rango de parámetros operativos para que todos los CQA en el sitio de recepción regresaran a los rangos históricos del sitio de envío heredado, continuó Shenkman. Siempre que la densidad celular en el nuevo sitio se mantuviera dentro de un rango permitido, las cosechas podrían purificarse a la sustancia farmacológica que satisfizo los límites de control heredados y el riesgo de resultados fuera de especificación (OOS) fue bajo. La nueva estrategia de control fue una importante contribución al éxito de la transferencia de tecnología, dijo.

“Creo que fue precisamente porque se trataba de un proceso continuo que se pudo diseñar una estrategia de control para mitigar el riesgo para la calidad del producto en el nuevo sitio en tan poco tiempo”, señaló, y agregó que lo que se aplica a la norma El panel de métodos analíticos también es válido para la caracterización extendida.

“Realizamos análisis metabolómicos y proteómicos para obtener una comprensión más profunda del impacto de los cambios del proceso en la bioquímica intracelular. Al ser este un proceso continuo, el medio fresco y los metabolitos de desecho se perfunden continuamente, por lo que la salud de las células se mantiene alta”, explicó. "Por lo tanto, es más probable que las observaciones de la caracterización extendida se deban a la configuración de los parámetros en lugar de a la miríada de otras perturbaciones que ocurren en un proceso de alimentación por lotes".

La caracterización ampliada de este proceso de biorreactor continuo reveló otros parámetros del proceso que tenían el potencial de aumentar la productividad manteniendo la calidad del producto. "Este fue un resultado muy emocionante", él dijo.

“El bioprocesamiento continuo permite mejorar el control de procesos, lo que conduce a una mayor calidad del producto, lo que a su vez debería mejorar la seguridad del paciente”, dice Peter Levison, director ejecutivo de desarrollo comercial de Pall Corporation.

Obtenga más información sobre la fabricación continua de vacunas virales en la entrada de blog de John Sterling, GEN, autor invitado.

Publicado originalmente por Genetic Engineering & Biotechnology News.