18 de setembro de 2018

Da célula ao produto. Por que a linhagem é tão importante?

Os bioprocessos são baseados em uma unidade muito importante: a célula. É na seleção da célula que se inicia toda a viabilização do desenvolvimento do processo. Quando a célula já é naturalmente competente para produzir a molécula de interesse, as considerações são baseadas no seu isolamento, identificação e caracterização. Porém, quando é necessário realizar alguma modificação genética (adição e/ou silenciamento) para que a célula se torne competente, ou mesmo otimizada, os cuidados devem ser maiores. Uma escolha errada nessa etapa pode acarretar em baixa produtividade ou em uma qualidade indesejada da molécula produzida. Antes de se iniciar qualquer experimento com a célula escolhida, algumas considerações devem ser feitas:

  • Qual o tamanho da molécula a ser expressa?
  • Existe processamento após a expressão da molécula (modificações pós-traducionais, pontes dissulfeto)?
  • A molécula deve ser secretada ou pode se manter intracelular?
  • Qual quantidade necessária?
  • Qual a aplicação final (estudos estruturais, diagnósticos, indústria alimentícia, indústria farmacêutica)?

Vários sistemas de expressão são utilizados atualmente em ambientes acadêmicos e industriais. Alguns desses sistemas são muito novos e insuficientemente testados para se comentar sobre sua utilidade ou segurança. Além disso, alguns sistemas estabelecidos para expressar proteínas recombinantes, tais como animais transgênicos, são tecnicamente muito desafiadores, demorados e proibitivamente caros para serem uma opção viável. Basicamente, quatro tipos celulares principais são utilizados hoje: bactérias (Escherichia coli), fungos (Pichia pastoris), células de insetos (Sf9/S2) e células de mamíferos. Para todas essas células, as etapas de obtenção de uma linhagem que supra os requisitos tecnológicos e econômicos são muito parecidos (Figura 1).


Figura 1: Etapas para a obtenção de uma linhagem celular

Todas essas etapas dependem de métodos analíticos bem definidos e que possibilitem a análise de expressão da proteína de interesse. Mas esse é um tema para outro post, fiquem atentos!Com a linhagem celular definida, iniciam-se as etapas de desenvolvimento do processo propriamente dito. Diversos estudos podem ser feitos: avaliação de meios de culturas, suplementos, sistemas de cultivos (fed-batch, batelada, contínuo), etapas de purificação, métodos de purificação, formulação, entre outros.Seu processo se encontra na etapa de desenvolvimento de linhagens celulares? Tem alguma dúvida? Se deparou com algum desafio? Procure nosso time de consultores. Com certeza podemos te ajudar a definir essa etapa e as subsequentes de forma rápida e eficiente (Acesse nosso site)!Interessado em saber mais sobre desenvolvimento de linhagens celulares? Seguem algumas referências:Brondyk, W. H. (2009). Chapter 11 Selecting an Appropriate Method for Expressing a Recombinant Protein. Guide to Protein Purification, 2nd Edition, 131–147. doi:10.1016/s0076-6879(09)63011-1Le, H., Vishwanathan, N., Jacob, N.M. et al. Cell line development for biomanufacturing processes: recent advances and an outlookBiotechnol Lett (2015) 37: 1553. https://doi.org/10.1007/s10529-015-1843-z

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