Все лк фарм бт
.pdf
Фармацевтическая
биотехнология
Курс лекций Первый семестр 2024-2025 учебного года
Лекция №2
1
Антон Морозов
к.б.н., департамент технологических разработок АО «Генериум»
Общая схема биопроцесса
2
Характеристики различных продуцентов
|
|
Бактерии |
Дрожжи |
Клетки |
Клетки |
|
|
|
насекомых |
млекопитающих |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
Скорость роста |
высокая |
высокая |
средняя |
низкая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время удвоения (час) |
0,5 |
1,5 |
18-24 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клеточная плотность |
высокая |
высокая |
высокая |
низкая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сложность и стоимость |
низкая |
низкая |
средняя |
высокая |
|
|
питательной среды |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Выход белка |
высокий |
средний |
средний |
низкий |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
Стоимость процесса |
низкая |
низкая |
средняя |
высокая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фолдинг белка |
нет |
нет |
да |
да |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пост-трансляционные |
нет |
низкое подобие |
среднее подобие |
высокое подобие |
|
|
модификации |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Moo-Young, Murray. (2011). Comprehensive Biotechnology |
|||
«История использования клеточных субстратов для производства биологических лекарственных средств говорит нам о том, что многие вещи, которых мы сильно опасались в прошлом, теперь считаются очевидными или тривиальными»
(Л. Хейфлик, «Краткая история клеточных субстратов, используемых для производства человеческих БЛС», 1999)
4
Проблема №1 – бессмертие клеток
С начала и до середины ХХ века существовало убеждение, что клетки, выращиваемые вне организма, могут делиться и расти бесконечно. То есть клетка, отделённая от животного и помещённая в искусственные подходящие условия, может делиться неограниченное количество раз.
Вотношении использования клеток, живущих бесконечно долго, существовали большие опасения.
Всвязи с этим для производства вирусных вакцин использовали только первичные клетки, ещё не успевшие «забыть» правила организма, из которого были извлечены.
5
Лимит Хейфлика
Лимит Хейфлика – граница числа делений соматических клеток.
Открыт Леонардом Хейфликом в 1961 году.
Для большинства человеческих клеток предел Хейфлика – около 50 делений.
6
Диплоидные клетки человека: а) на 20-ой генерации;
b) на 50-ой генерации.
Проблема №1 – бессмертие клеток
|
Убеждение о бесконечной жизни клетки вне организма было опровергнуто в |
|
|
1960-х годах Л. Хейфликом. |
|
|
Это позволило практически отказаться от использования первичных клеток, с |
|
|
которыми обнаружились серьёзные проблемы. |
|
|
Переход к использованию диплоидных клеток позволил проводить |
|
|
всесторонние исследования клеточного субстрата перед производством |
|
|
вакцины, а также создавать клеточные банки. |
|
|
Однако использование бессмертных клеток для производства |
|
7 |
фармацевтических продуктов было по-прежнему вне закона из-за |
|
демонстрируемых такими линиями туморогенных и онкогенных потенций. |
||
|
Все клетки, используемые при производстве рекомбинантных белков, являются бессмертными.
Превращение клетки в бессмертную
8
Типы культур клеток
1.Первичные клетки – клеточные культуры, полученные непосредственно из тканей или органов животных. Первичные клетки не используются для создания банка клеток. Первичные клеточные культуры используются в рамках первого пассажа после создания из ткани источника
2.Клеточная линия – тип клеточной популяции, образующейся путём последовательного субкультивирования популяции первичных клеток, из которых можно сформировать банк клеток
93. Перевиваемая клеточная линия (постоянная, бессмертная,
иммортализованная) – клеточная линия, обладающая бесконечной возможностью роста
Проблема №1 – бессмертие клеток
Все клеточные линии, используемые при производстве рекомбинантных белков, являются бессмертными, поскольку процесс получения клеточной линии, стабильно продуцирующей целевой белок с помощью трансгена, занимает 6-9 месяцев. Любая конечная клеточная линия за это время практически исчерпает свой жизненный лимит.
Безопасность продуктов от бессмертных клеточных линий достигается за счёт снижения примесей, в первую очередь, остаточной ДНК.
10
Бессмертные клеточные линии обладают серьёзными технологическими преимуществами перед первичными и диплоидными клетками.