補料分批“頭對頭”與灌流細胞培養(yǎng)在降低工藝和產(chǎn)物異質性的對比

與補料分批“頭對頭”比較顯示，灌流細胞培養(yǎng)可降低工藝和產(chǎn)物異質性
 

來自美國Sanofi的研究人員在2019年第14期的《Botechnology Journal》雜志上發(fā)表了題為“Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch”的文章。文中，研究人員使用產(chǎn)IgG1和IgG4細胞系，比較了補料分批和灌流平臺對工藝和產(chǎn)品屬性的影響。在實驗規(guī)模條件下，兩種平臺均使用“即插即用”方法，使用商業(yè)化的基礎和補液培養(yǎng)基，補料分批使用標準補液策略，灌流使用ATF過濾系統(tǒng)。

生產(chǎn)生物反應器未針對任意培養(yǎng)模式和細胞系的組合進行優(yōu)化，而使用簡單的“即插即用”方法。15L生產(chǎn)生物反應器起始接種密度0.5x10^6 cells/mL。補料分批生物反應器使用Thermo Fisher的CH CHO培養(yǎng)基和Efficient Feed B作為基礎和補液培養(yǎng)基。起始工作體積8L，在第3、6、9和12天，補液960mL。補料分批pH維持為6.95。灌流生物反應器使用CD CHO培養(yǎng)基，工作體積為10L，反應器配置使用0.2μm聚醚砜（PES）中空纖維組件的交替式切向流（ATF）過濾設備。灌流在接種后一天以1VVD的速度開始，然后在第5天增加至2VVD。培養(yǎng)基補液泵與培養(yǎng)基補液天平偶聯(lián)，生物反應器收獲泵與生物反應器天平偶聯(lián)，以分別自動化控制灌流速率和生物反應器工作體積。生長期后，生物反應器廢棄泵與Aber Instruments的在線Futura電容探針偶聯(lián)，以通過連續(xù)的細胞廢棄，將活細胞密度控制為30 x10^6 cells/mL。電容讀數(shù)通過離線細胞計數(shù)定期確認。生物反應器pH開始控制為7.1，收獲階段控制為6.9。從第5天開始，向反應器半連續(xù)性添加FoamAway消泡劑，以控制泡沫。

詳細的實驗操作及結果分析，包括種子細胞擴增、產(chǎn)物質量分析、代謝和產(chǎn)率計算以及統(tǒng)計分析，請參考原文。

總結來說，通過本研究，研究人員開發(fā)和應用了一種直接的實驗方案來比較細胞培養(yǎng)的補料分批和灌流模式，包括用于數(shù)據(jù)分析的新的數(shù)學公式。這些研究顯示灌流生物反應器內(nèi)具有均一的環(huán)境和代謝條件，相應的，灌流模式生產(chǎn)的產(chǎn)品質量相對更均一，特別是從電荷異構體和純度考慮。

原文：J.Walther, J.Lu, M.Hollenbach, et al., Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch. Biotechnology Journal, 2019, 14（2）：1700733.

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