BR112016005545B1 - Método de processamento de uma cultura de células de mamífero - Google Patents
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Abstract
métodos e sistemas para processar uma cultura de células. a presente invenção refere-se a métodos de processamento de uma cultura de células e a sistemas de filtração de circuito aberto. os sistemas de filtração compreendem uma unidade de filtração de fluxo tangencial (tff) que tem uma entrada independente e portas de saída conectadas ao biorreator de cultura de células e uma bomba adaptada para reverter o fluxo de fluido através da unidade de filtração.
Description
[0001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade ao Pedido de Patente Provisório U.S. no. 611878.502, depositado em 16 de setembro de 2013, cujo teor integral é incorporado a título de referência no presente documento.
[0002] A presente invenção refere-se a métodos para processar uma cultura de células e biotecnologia e, mais especificamente, a métodos para processar continuamente uma cultura de células em um biorreator de perfusão.
[0003] As células de mamíferos são usadas frequentemente para produzir proteínas terapêuticas. Em alguns métodos de processamento, as células de mamíferos são cultivadas em um biorreator de perfusão, um volume da cultura de células que contém a proteína recombinante é removido do biorreator, e o meio de cultura novo é adicionado para substituir o volume. Em tais métodos de cultura por perfusão, a cultura de células removida é filtrada frequentemente para reter as células de mamíferos no biorreator para uma produção de proteínas recombinantes adicional, ao passo que o meio de cultura (indicado às vezes como "meio gasto") que contém uma proteína recombinante é recuperado.
[0004] Os métodos e os dispositivos convencionais para filtrar a cultura de células de um biorreator de perfusão têm várias desvantagens. Por exemplo, o sistema fechado que alterna a filtração de fluxo tangencial (ATF) resulta na cultura de células que passa um período de tempo longo fora das condições de crescimento controlado no biorreator (tempo de residência externa longo), e a filtração unidirecional tradicional do fluxo tangencial (TFF), sem nenhum fluxo reverso, faz com que o filtro fique sujo. Desse modo, os métodos de biorreator de perfusão convencionais envolvem frequentemente a cultura de células passando um período de tempo longo fora das condições de crescimento controlado no biorreator, conduzindo a diminuições na densidade de célula viável, na porcentagem de viabilidade, e uma produtividade específica de cultura e volumétrica. Além disso, os métodos precedentes resultam frequentemente em uma descarga incompleta dos filtros do sistema que resulta em sujeira no filtro.
[0005] Os requerentes descobriram que um sistema de filtração de circuito aberto que fornece o fluxo fluido tangencial reversível através de uma superfície de um filtro de fluxo cruzado, ao contrário dos sistemas de filtração de circuito aberto unidirecional ou de circuito fechado bidirecional convencional, propicia uma maior densidade de célula viável, uma maior porcentagem de célula viável, uma maior produtividade específica e/ou volumétrica, um maior consumo específico de glicose, e menor sujeira no filtro.
[0006] Os sistemas de filtração de circuito aberto providos no presente documento propiciam condições ideais para a produção e o rendimento de proteínas recombinantes, tais como um ou mais dentre o volume externo diminuído da cultura de células (fora do reservatório), a fração de troca aumentada (por exemplo, dentro do primeiro conduto, da unidade de TFF e do segundo conduto), do tempo de residência externa diminuído da cultura de células (fora do reservatório), da tensão de cisalhamento diminuída durante a filtração da cultura de células, da maior viabilidade de células na cultura de células, da elevada densidade de célula viável na cultura de células, e/ou de menos sujeira no filtro (devido a uma descarga melhor do(s) filtro(s)), por exemplo, em comparação a outros sistemas de filtração de circuito aberto unidirecionais (por exemplo, sistemas TFF unidirecionais) ou sistemas de filtração de circuito fechado bidirecionais (sistemas ATF™ de circuito fechado). Por conseguinte, no presente documento são providos sistemas de filtração de circuito aberto que incluem um reservatório (por exemplo, um biorreator), uma unidade de filtração de fluxo tangencial (TFF) que tem primeira e segunda entradas, um primeiro conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a segunda entrada da unidade de TFF, e um segundo conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a segunda entrada da unidade de TFF, e pelo menos uma bomba disposta dentro do sistema, de maneira tal que o acionamento de pelo menos uma bomba impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do primeiro conduto, da unidade de TFF, do segundo conduto, e de volta ao reservatório. Também são providos métodos para processar uma cultura de células, os quais incluem (a) a provisão de um sistema de filtração de circuito aberto (por exemplo, qualquer um dos sistemas de filtração de circuito aberto descritos no presente documento), (b) o impelimento da cultura de células do reservatório através da unidade de TFF em uma primeira direção de fluxo por um primeiro período de hora, (c) a inversão da primeira direção de fluxo e o impelimento da cultura de células através da unidade de TFF em uma segunda direção de fluxo por um segundo período de hora, (d) a inversão da segunda direção de fluxo e o impelimento da cultura através da unidade de TFF na primeira direção de fluxo por um terceiro período de tempo, (e) a repetição das etapas (c) - (d) pelo menos duas vezes, e (f) a coleta do material filtrado.
[0007] No presente documento são providos métodos para processar uma cultura de células. Esses métodos incluem as etapas de: (a) provisão de um sistema de filtração de circuito aberto que inclui um reservatório que compreende uma cultura de células, uma unidade de filtração de fluxo tangencial (TFF) que tem primeira e segunda entradas, um primeiro conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a primeira entrada da unidade de TFF, e um segundo conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a segunda entrada da unidade de TFF, e pelo menos uma bomba disposta dentro do sistema para impelir o fluido através do sistema, em que o sistema é configurado de maneira tal que o fluido pode ser impelido de maneira reversível através do sistema de ou para o reservatório e através do primeiro e segundo condutos e da unidade de TFF através de pelo menos uma bomba, e o material filtrado pode ser coletado da unidade de TFF; (b) o impelimento da cultura de células a partir do reservatório através da unidade de TFF em uma primeira direção de fluxo por um primeiro período de hora, (c) a inversão da primeira direção de fluxo e o impelimento da cultura de células através da unidade de TFF em uma segunda direção de fluxo por um segundo período de tempo; (d) a inversão da segunda direção de fluxo e o impelimento da cultura através da unidade de TFF na primeira direção de fluxo por um terceiro período de tempo; (e) a repetição das etapas (c) - (d) pelo menos duas vezes; e (f) a coleta do material filtrado. Em alguns exemplos, o reservatório é um biorreator ou um tanque de contenção refrigerado. Em alguns exemplos, um ou ambos o primeiro e o segundo condutos incluem uma tubulação biocompatível. A unidade de TFF pode incluir um único filtro de fluxo cruzado (por exemplo, um filtro tubular de fluxo cruzado) ou pode incluir dois ou mais filtros de fluxo cruzado.
[0008] Em alguns exemplos, o sistema inclui uma ou mais unidades TFF adicionais dispostas no primeiro conduto, no segundo conduto, ou em ambos. Em alguns exemplos, o(s) filtro(s) de fluxo cruzado tem(têm) um tamanho médio do poro de cerca de 0,2 micrômetro.
[0009] Em alguns exemplos, pelo menos uma bomba é disposta no primeiro conduto ou no segundo conduto, ou em ambos. Em exemplos adicionais, pelo menos uma bomba é disposta no sistema entre duas unidades de TFF quaisquer. Em algumas modalidades, pelo menos uma bomba é disposta no reservatório e próxima ao primeiro ou segundo conduto de fluido. Em algumas modalidades de todos os métodos descritos no presente documento, pelo menos uma bomba é uma bomba de baixa turbulência (LTP) (por exemplo, uma bomba peristáltica). Em alguns exemplos, o sistema inclui uma primeira e uma segunda LTP, em que a primeira LTP flui a cultura de células na primeira direção e a segunda LTP flui a cultura de células na segunda direção. Em algumas modalidades, o sistema inclui uma única LTP, em que a única LTP flui a cultura de células na primeira direção durante o primeiro e o terceiro períodos de tempo e flui a cultura de células na segunda direção durante o segundo período de tempo.
[00010] Em alguns dos métodos descritos no presente documento, o primeiro, o segundo e o terceiro períodos de tempo são cerca de 30 segundos a cerca de 15 minutos. Em algumas modalidades, a cultura de células é impelida em um ou mais de (a), (b) e (c) a uma razão entre cerca de 0,5 l/minuto (por exemplo, entre cerca de 3,0 l/minuto e cerca de 80 l/minuto e cerca de 60 l/minuto).
[00011] Em algumas modalidades, a única repetição de (b) e (c) resulta em uma fração de troca de mais de 50%. Em alguns exemplos, o material filtrado não contém uma célula de mamífero. Em algumas modalidades, a cultura de células contém uma proteína recombinante secretada e o material filtrado contém a proteína recombinante secretada. Em algumas modalidades, a proteína recombinante secretada é um fragmento de ligação de anticorpo ou de antígeno da mesma, um fator de crescimento, uma citocina, ou uma enzima, ou uma combinação dos mesmos. Algumas modalidades adicionais incluem uma etapa de isolamento da proteína recombinante secretada do material filtrado. Por exemplo, o isolamento pode ser executado ao usar um processo integrado e contínuo que inclui o isolamento através de pelo menos um sistema de cromatografia de múltiplas colunas (MCCS). Algumas modalidades também incluem uma etapa de formulação de uma substância de fármaco terapêutica ao misturar a proteína recombinante isolada com um excipiente ou tampão farmaceuticamente aceitável. Em algumas modalidades, a cultura de células ou o material filtrado, ou ambos, são estéreis. Em alguns exemplos, o método é executado continuamente por um período entre cerca de 14 dias e cerca de 80 dias.
[00012] Também são providos sistemas de filtração de circuito aberto que incluem um reservatório, uma unidade de filtração de fluxo tangencial (TFF) que têm primeira e segunda entradas, um primeiro conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a primeira entrada da unidade de TFF, e um segundo conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a segunda entrada da unidade de TFF, e pelo menos uma bomba disposta dentro do sistema, em que o acionamento de pelo menos uma bomba impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do primeiro conduto, da unidade de TFF, do segundo conduto, e de volta ao reservatório. Em alguns exemplos, o reservatório é um biorreator ou um tanque de contenção refrigerado. Em algumas modalidades, um ou em ambos dentre o primeiro e o segundo condutos compreende(m) uma tubulação biocompatível. Em algumas modalidades, a unidade de TFF inclui um único filtro de fluxo cruzado (por exemplo, um filtro tubular de fluxo cruzado). Em algumas modalidades, a unidade de TFF inclui dois ou mais filtros de fluxo cruzado. Em alguns exemplos, o sistema inclui uma ou mais unidades de TFF adicionais dispostas no primeiro conduto, no segundo conduto, ou em ambos. Em alguns sistemas, o(s) filtro(s) de fluxo cruzado tem(têm) um tamanho médio de poro de cerca de 0,2 micrômetro.
[00013] Em algumas modalidades dos sistemas descritos no presente documento, pelo menos uma bomba é disposta no primeiro conduto ou no segundo conduto, ou em ambos. Em outras modalidades, pelo menos uma bomba é disposta no sistema entre duas unidades de TFF quaisquer. Em outros exemplos, pelo menos uma bomba é disposta no reservatório e próxima ao primeiro ou segundo conduto fluido. Em alguns dos sistemas descritos no presente documento, pelo menos uma bomba é uma bomba de baixa turbulência (LTP) (por exemplo, uma bomba peristáltica). Em algumas modalidades, o sistema inclui uma primeira e uma segunda LTPs, em que a primeira LTP é adaptada para impelir a cultura de células em uma primeira direção de fluxo e a segunda LTP é adaptada para inverter a primeira direção de fluxo e impelir a cultura de células em uma segunda direção de fluxo. Em outras modalidades, o sistema inclui uma única LTP adaptado para impelir de maneira reversível a cultura de células em uma primeira e uma segunda direções de fluxo. Em algumas modalidades, a bomba peristáltica tem um volume da coluna da bomba entre cerca de 20 ml e cerca de 250 ml.
[00014] Algumas modalidades dos sistemas descritos no presente documento também incluem um tanque de contenção de material filtrado e um conduto de material filtrado em comunicação fluida entre a unidade de TFF e o tanque de contenção de material filtrado. Algumas modalidades dos sistemas descritos no presente documento também incluem um sistema de manufatura biológica que compreende pelo menos um sistema de cromatografia de múltiplas colunas (MCCS) e uma entrada e uma saída e um conduto de material filtrado em comunicação fluida entre a unidade de TFF e a entrada do sistema de manufatura biológica, em que o dispositivo é configurado de maneira tal que o material filtrado é passado para a entrada do sistema de manufatura biológica, através de pelo menos um MCCS, e deixa o dispositivo através da saída do sistema de manufatura biológica. Em qualquer um dos sistemas descritos no presente documento, a unidade de TFF é disposta em um invólucro.
[00015] Tal como usado no presente documento, a palavra "um/a" ou "pluralidade" antes de um substantivo representa um ou mais do substantivo particular. Por exemplo, a frase "uma célula de mamífero" representa "uma ou mais células de mamífero," e a frase "pluralidade de microcarreadores" significa "um ou mais microcarreadores".
[00016] O termo "célula de mamífero" refere-se a qualquer célula de ou derivada de qualquer mamífero (por exemplo, um ser humano, um hamster, um camundongo, um macaco verde, um rato, um porco, uma vaca, ou um coelho).
[00017] Em algumas modalidades, a célula de mamífero pode ser, por exemplo, uma célula imortalizada, uma célula diferenciada, ou uma célula não diferenciada.
[00018] O termo "cultura de células" refere-se a uma pluralidade de células de mamíferos (por exemplo, qualquer uma das células de mamíferos descritas no presente documento) suspensas em um meio de cultura líquido (por exemplo, qualquer um dos meios de cultura líquidos descritos no presente documento). A cultura de células pode ter uma densidade de célula de mais do que cerca de 0,1 x 106 células/ml (por exemplo, mais do que cerca de 1 x 106 células/ml, mais do que cerca de 5 x 106 células/ml, mais do que cerca de 10 x 106 células/ml, mais do que cerca de 15 x 106 células/ml, mais do que cerca de 20 x 106 células/ml, mais do que cerca de 25 x 106 células/ml, mais do que cerca de 30 x 106 células/ml, mais do que cerca de 35 x 106 células/ml, mais do que cerca de 40 x 106 células/ml, mais do que cerca de 45 x 106 células/ml, mais do que cerca de 50 x 106 células/ml, mais do que cerca de 55 x 106 células/ml, mais do que cerca de 60 x106 células/ml, mais do que cerca de 65 x 106 células/ml, mais do que cerca de 70 x 106 células/ml, mais do que cerca de 75 x 106 células/ml, mais do que cerca de 80 x 106 células/ml, mais do que cerca de 85 x 106 células/ml, mais do que cerca de 90 x 106 células/ml, mais do que cerca de 95 x 106 células/ml, ou mais do que 100 x 106 células/ml). Em alguns exemplos, as células de mamíferos presentes em uma cultura de células são unidas aos microcarreadores (por exemplo, qualquer um dos microcarreadores descritos no presente documento ou conhecidos no estado da técnica).
[00019] O termo "biorreator" é conhecido no estado da técnica e se refere a um vaso que pode incubar uma cultura de células sob um conjunto controlado de condições físicas que permitem a manutenção ou crescimento de uma célula de mamífero em um meio de cultura líquido. Por exemplo, o biorreator pode incubar uma cultura de células sob condições que permitem que uma célula de mamífero na cultura de células produza e secrete uma proteína recombinante. Por exemplo, um biorreator inclui tipicamente uma aspersão de O2 e N2, uma manga térmica, uma ou mais portas de fluidos, e um sistema de agitação. Os exemplos não limitadores de biorreatores são descritos no presente documento. Exemplos adicionais dos biorreatores são conhecidos no estado da técnica.
[00020] O termo "sistema de filtração de circuito aberto" refere-se a um reservatório (por exemplo, um biorreator) e um circuito de fluido fechado contínuo que começam e terminam ambos em um reservatório, e inclui uma unidade de TFF através da qual um fluido (por exemplo, uma cultura de células) no circuito de fluido fechado pode passar de e para o reservatório (em uma primeiro ou então uma segunda direção de fluxo) através da unidade de TFF e de volta ao reservatório. O sistema de filtração de circuito aberto também inclui pelo menos uma bomba apropriada para bombear o fluido (por exemplo, a cultura de células) de e/ou para o reservatório através da unidade de TFF e de volta ao reservatório.
[00021] Os termos "unidade de filtração de fluxo tangencial" ou "unidade de TFF" são conhecidos no estado da técnica e se referem a um dispositivo que inclui pelo menos um invólucro (tal como um cilindro) e pelo menos um filtro de fluxo cruzado posicionado no invólucro de maneira tal que uma grande parcela da superfície do filtro é posicionada paralela ao fluxo de um fluido (por exemplo, uma cultura de células) através da unidade. As unidades de TFF são bem conhecidas no estado da técnica e são comercialmente disponíveis. As unidades de TFF comercialmente disponíveis exemplificadoras incluem cápsulas de TFF MinimateTM (Pall Corporation), sistemas Vivaflow® 50 e 200 (Sartorius), cápsulas BioCap 25, E0170, E0340 e EI020 (3M), e ATF4 (Refine Technology). O invólucro pode incluir uma primeira entrada/saída e uma segunda entrada/saída posicionadas, por exemplo, para permitir que o fluido passe através da primeira entrada/saída, cruza pelo menos um filtro de fluxo cruzado, e através da segunda entrada/saída. Em alguns exemplos, um sistema de filtração de circuito aberto pode incluir múltiplas unidades de TFF, por exemplo, conectadas em série e/ou em paralelo. Por exemplo, um sistema que inclui duas ou mais unidades de TFF pode incluir condutos de fluido que conectam de maneira fluida os pares vizinhos de unidades de TFF no sistema. Em outros exemplos, um sistema pode incluir dois ou mais conjuntos de duas ou mais unidades de TFF conectadas de maneira fluida por condutos de fluido. Qualquer uma das unidades de TFF descritas no presente documento ou conhecidas no estado da técnica podem receber o fluido em uma primeira direção de fluxo e em uma segunda direção de fluxo.
[00022] O termo "filtro de fluxo cruzado" é do estado da técnica e se refere a um filtro que é projetado ode maneira tal que pode ser posi- cionado em uma unidade de TFF de modo que uma grande parcela da superfície do filtro fique paralela ao fluxo (por exemplo, primeira e segunda direções de fluxo) de um fluido (por exemplo, uma cultura de células). Por exemplo, um filtro de fluxo cruzado pode ter qualquer formato que permita a filtração de fluxo tangencial, por exemplo, um formato tubular ou retangular. Os filtros de fluxo cruzado particularmente úteis são projetados para resultar em uma quantidade baixa de turbulência de fluido ou tensão de cisalhamento no fluido (por exemplo, cultura de células) quando o fluido é impelido em uma primeira e uma segunda direções através da superfície do filtro de fluxo cruzado. Os filtros de fluxo cruzado são comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à Sartorius, MembraPure, Millipore e Pall Corporation.
[00023] O termo "bomba de baixa turbulência" ou "LTP" é conhecido no estado da técnica e se refere a um dispositivo que pode mover um fluido (por exemplo, uma cultura de células) dentro do sistema em uma única direção (por exemplo, uma primeira ou uma segunda direção de fluxo) ou impelir de maneira reversível um fluido (por exemplo, uma cultura de células) em duas direções (uma primeira e uma segunda direções de fluxo) dentro do sistema sem induzir uma quantidade substancial de tensão de cisalhamento ou de turbulência de fluido no fluido (por exemplo, cultura de células). Quando uma LTP é usada para impelir um fluido (por exemplo, uma cultura de células) na primeira e segunda direções de fluxo alternantes, a segunda direção de fluxo é mais ou menos oposta àquela primeira direção de fluxo. Um exemplo de uma LTP é uma bomba peristáltica. Outros exemplos de LTPs são conhecidos no estado da técnica.
[00024] Os termos "inversão do fluxo" ou "inversão da direção de fluxo" são bem conhecidos dos elementos versados na técnica. Por exemplo, os elementos versados na técnica irão apreciar que a inversão do fluxo de um fluido refere-se à mudança da direção total do fluxo de um fluido para uma direção de fluxo total normalmente oposta (por exemplo, a direção de fluxo de uma cultura de células em qualquer um dos métodos ou sistemas descritos no presente documento).
[00025] O termo "fração de troca" refere-se à porcentagem do fluido (por exemplo, cultura de células) que é retornada ao reservatório depois do impelimento do fluido através dos componentes de um sistema de filtração de circuito aberto para fora do reservatório (por exemplo, através do primeiro conduto, de pelo menos uma unidade de TFF e do segundo conduto) em uma primeira direção por um primeiro período de hora e do impelimento do fluido em uma segunda direção por um segundo período de tempo.
[00026] O termo "substancialmente livre" refere-se a uma composição (por exemplo, um líquido ou sólido) que é pelo menos ou cerca de 90% livre (por exemplo, pelo menos ou cerca de 95%, 96%, 97%, 98%, ou pelo menos ou cerca de 99% livre, ou cerca de 100% livre) de uma substância específica (por exemplo, uma célula de mamífero ou uma proteína ou ácido nucleico de célula de mamífero hospedeiro). Por exemplo, um material filtrado gerado ao usar os métodos descritos no presente documento pode ser substancialmente livre de uma célula de mamífero ou um microcarreador. Em um outro exemplo, uma pro-teína recombinante isolada ao usar qualquer um dos processos descritos no presente documento pode ser substancialmente livre de uma proteína de célula de mamífero hospedeiro, um ácido nucleico e/ou de um vírus contaminador.
[00027] O termo "cultura" ou "cultura de células" refere-se à manutenção ou ao crescimento de uma célula de mamífero em um meio de cultura líquido sob um conjunto controlado de condições físicas.
[00028] O termo "meio de cultura líquido" refere-se a um fluido que contém nutrientes suficientes para permitir que uma célula de mamífero cresça no meio in vitro. Por exemplo, um meio de cultura líquido pode conter um ou mais de: aminoácidos (por exemplo, 20 aminoácidos), uma purina (por exemplo, a hipoxantina), uma pirimidina (por exemplo, a timidina), colina, inositol, tiamina, ácido fólico, biotina, cálcio, niacinamida, piridoxina, riboflavina, timidina, cianocobalamina, piruvato, ácido lipoico, magnésio, glicose, sódio, potássio, ferro, cobre, zinco, selênio, e outros metais de traço necessários, e bicarbonato de sódio. Um meio de cultura líquido pode conter o soro de um mamífero. Em alguns exemplos, um meio de cultura líquido não contém soro ou um outro extrato de um mamífero (um meio de cultura líquido definido). Um meio de cultura líquido pode conter metais de traço, um hormônio do crescimento de mamífero, e/ou um fator do crescimento de mamífero. Os exemplos não limitadores do meio de cultura líquido são descritos no presente documento e os exemplos adicionais são conhecidos no estado da técnica e são comercialmente disponíveis.
[00029] O termo "microcarreador" refere-se a uma partícula (por exemplo, um polímero orgânico) que tem um tamanho entre 20 μm e cerca de 1.000 μm que contém uma superfície que é permissiva ou promove a ligação de uma célula de mamífero (por exemplo, qualquer uma das células de mamíferos descritas no presente documento ou conhecidas no estado da técnica). Um microcarreador pode conter um ou mais poros (por exemplo, poros com um diâmetro médio de cerca de 10 μm a cerca de 100 μm). Os exemplos não limitadores dos microcarreadores são descritos no presente documento. Os exemplos adicionais de microcarreadores são conhecidos no estado da técnica. Um microcarreador pode conter, por exemplo, um polímero (por exemplo, celulose, polietileno glicol, ou ácido poli-(láctico-co-glicólico)).
[00030] O termo "meio de cultura líquido livre de componentes derivados de animais" refere-se a um meio de cultura líquido que não contém nenhum componente (por exemplo, proteínas ou soro) derivado de um animal.
[00031] O termo "meio de cultura líquido livre de soro" refere-se a um meio de cultura líquido que não contém soro animal.
[00032] O termo "meio de cultura de líquido contendo soro" refere-se a um meio de cultura líquido que contém soro animal.
[00033] O termo "meio de cultura líquido definido quimicamente" refere-se a um meio de cultura líquido em que substancialmente todos os componentes químicos são conhecidos. Por exemplo, um meio de cultura líquido definido quimicamente não contem o soro bovino fetal, albumina de soro bovino ou albumina de soro humano, uma vez que esses preparados contêm tipicamente uma mistura complexa de albuminas e lipídeos.
[00034] O termo "meio de cultura líquido livre de proteína" refere-se a um meio de cultura líquido que não contém nenhuma proteína (por exemplo, qualquer proteína detectável).
[00035] O termo "imunoglobulina" refere-se a um polipeptídeo que contém uma sequência de aminoácidos de pelo menos 15 aminoácidos (por exemplo, pelo menos 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 ou 100 aminoácidos) de uma proteína de imunoglobulina (por exemplo, uma sequência de domínio variável, uma sequência de estrutura, ou uma sequência de domínio constante). A imunoglobulina pode, por exemplo, incluir pelo menos 15 aminoácidos de uma imunoglobulina de cadeia leve e/ou pelo menos 15 aminoácidos de uma imunoglobulina de cadeia pesada. A imunoglobulina pode ser um anticorpo isolado (por exemplo, uma IgG, IgE, IgD, IgA ou IgM). A imunoglobulina pode ser uma subclasse de IgG (por exemplo, IgG1, IgG2, IgG3 ou IgG4). A imunoglobulina pode ser um fragmento de anticorpo, por exemplo, um fragmento de Fab, um fragmento de F(ab')2, ou um fragmento de scFv. A imunoglobulina também pode ser um anticorpo bi-específico ou um anticorpo tri-específico, ou um anticorpo de dímero, trímero, ou multímero, ou um diacorpo, um Affibody®, ou um Nanobody®. A imunoglobulina também pode ser uma proteína projetada que contém pelo menos um domínio de imunoglobulina (por exemplo, uma proteína de fusão). Os exemplos não limitadores das imunoglobulinas são descritos no presente documento e os exemplos adicionais das imunoglobulinas são conhecidos no estado da técnica.
[00036] O termo "fragmento de proteína" ou "fragmento de polipeptídeo" refere-se a uma parcela de uma sequência de polipeptídeo que tem pelo menos ou cerca de 4 aminoácidos, por exemplo, pelo menos ou cerca de 5 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 6 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 7 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 8 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 9 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 10 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 11 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 12 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 13 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 14 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 15 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 16 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 17 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 18 aminoácidos, pelo menos ou cerca de 19 aminoácidos, ou pelo menos ou cerca de 20 aminoácidos no comprimento, ou mais de 20 aminoácidos de comprimento. Um fragmento de proteína recombinante pode ser produzido ao usar qualquer um dos métodos descritos no presente documento.
[00037] O termo "proteína projetada" refere-se a um polipeptídeo que não é codificado naturalmente por um ácido nucleico endógeno presente dentro de um organismo (por exemplo, um mamífero). Os exemplos de proteínas projetadas incluem enzimas (por exemplo, com uma ou mais substituições, deleções, inserções, ou adições de aminoácidos que resultam em um aumento na estabilidade e/ou atividade catalítica da enzima projetada), proteínas de fusão, anticorpos (por exemplo, anticorpos divalentes, anticorpos trivalentes, ou um diacorpo), e proteínas de ligação de antígeno que contêm pelo menos uma sequência de estrutura de suporte recombinante.
[00038] O termo "isolar" ou "isolamento" em determinados contextos refere-se à purificação pelo menos parcial ou purificação (por exemplo, pelo menos ou cerca de 5%, por exemplo, pelo menos ou cerca de 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, ou pelo menos ou cerca de 95% pura em peso) de uma proteína recombinante de um ou mais outros componentes presentes no material filtrado (por exemplo, um material filtrado gerado ao usar os métodos atualmente descritos), por exemplo, um ou mais componentes de DNA, RNA e/ou outras proteínas presentes no material filtrado. Os métodos não limitadores para isolar uma proteína de um material filtrado são descritos no presente documento e outros são conhecidos no estado da técnica.
[00039] O termo "proteína secretada" ou "proteína recombinante secretada" refere-se a uma proteína ou uma proteína recombinante que contém originalmente pelo menos uma sequência de sinal de secreção quando é transladada dentro de uma célula de mamífero, e que através, pelo menos em parte, de clivagem enzimática da sequência de sinal de secreção na célula de mamífero, é liberada pelo menos parcialmente no espaço extracelular (por exemplo, um meio de cultura líquido).
[00040] A frase "gradiente de perfusão" é conhecida no estado da técnica e se refere à mudança incremental (por exemplo, aumento ou diminuição) no volume do meio de cultura removido e adicionado a um volume de cultura inicial em períodos incrementais (por exemplo, um período de cerca de 24 horas, um período entre cerca de 1 minuto e cerca de 24 horas, ou um período de mais de 24 horas) durante o período de cultura (por exemplo, a taxa de realimentação do meio de cultura em uma base diária). A fração dos meios removidos e substituídos a cada dia pode variar dependendo das células particulares que estão sendo cultivadas, da densidade da semeadura inicial e da densidade da célula em um momento particular.
[00041] "Taxa de produtividade específica" ou "SPR", tal como usado no presente documento, refere-se à atividade de massa ou enzimática de uma proteína recombinante produzida por célula de mamífero por dia. A SPR para um anticorpo recombinante é medida normalmente como massa/célula/dia. A SPR para uma enzima recombinante é medido normalmente como unidades/célula/dia ou (unidades/massa) /célula/dia.
[00042] "Taxa de produtividade volumétrica" ou "VPR", tal como usado no presente documento, refere-se à atividade de massa ou enzimática da proteína recombinante produzida por volume da cultura (por exemplo, por litro de volume do biorreator, do vaso ou do tubo) por dia. A VPR para um anticorpo recombinante é medida normalmente como massa/litro/dia. A VPR para uma enzima recombinante é medida normalmente como unidades/litro/dia ou massa/litro/dia.
[00043] A menos que esteja definido de alguma outra maneira, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado que é normalmente compreendido por um elemento versado na técnica à qual pertence a presente invenção. Os métodos e os materiais são descritos no presente documento para uso na presente invenção; outros métodos e materiais apropriados conhecidos no estado da técnica também podem ser usados. Os materiais, os métodos e os exemplos são apenas ilustrativos e não se prestam a limitar. Todas as publicações, os pedidos de patente, as patentes, as sequências, as entradas em bancos de dados, e outras referências mencionadas no presente documento são incorporados a título de referência em sua totalidade. No caso de conflito, o presente relatório descritivo, incluindo as definições, irão prevalecer.
[00044] Outras características e vantagens detalhadas da invenção serão aparentes a partir da descrição e figuras a seguir, e das reivindicações.
[00045] A Figura 1 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que pode ser usado para processar uma cultura de células. O sistema mostrado inclui uma única bomba 8 disposta em um primeiro conduto 6.
[00046] A Figura 2 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui uma única bomba 8 disposta em um segundo conduto 7.
[00047] A Figura 3 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui uma única bomba 8 disposta em um reservatório 2 (por exemplo, um biorreator) e próxima a um primeiro conduto 6.
[00048] A Figura 4 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui duas unidades de TFF 3, cada uma das quais inclui dois filtros de fluxo cruzado 12, em que as duas unidades de TFF 3 são conectadas de maneira fluida por um terceiro conduto 14, e uma única bomba 8 é disposta no terceiro conduto 14.
[00049] A Figura 5 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui uma única bomba 8 disposta em um segundo conduto 7, e inclui vários sensores de pressão 14, e um medidor de fluxo 15.
[00050] A Figura 6 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui uma bomba 8 disposta no primeiro conduto 6 e uma bomba 8 disposta em um segundo conduto 7.
[00051] A Figura 7 é um diagrama esquemático que mostra um sistema de filtração de circuito aberto exemplificador que inclui um reservatório 2 e primeiro e segundo subsistemas 19.
[00052] A Figura 8 é um diagrama esquemático que mostra a primeira direção de fluxo em um sistema exemplificador.
[00053] A Figura 9 é um diagrama que mostra o fluxo de uma cultura de células por um primeiro período de tempo em uma primeira direção de fluxo, uma reversão da primeira direção de fluxo por um período de tempo (tr1), o fluxo da cultura de células por um segundo período de tempo em uma segunda direção de fluxo (t2), a reversão da segunda direção de fluxo por um período de tempo (tr2), e o impelimento da cultura de células por um terceiro período de tempo na primeira direção de fluxo (t3). No diagrama, F representa a vazão da cultura de células (l/minuto).
[00054] A Figura 10 é um gráfico da densidade de célula viável em uma cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (GC2008 Set6 TFF V24; cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (GC2008 Set5 ATFTM V21; preto).
[00055] A Figura 11 é um gráfico da porcentagem de célula viável em uma cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technologie) (preto).
[00056] A Figura 12 é um gráfico da capacitância (pF) da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00057] A Figura 13 é um gráfico do diâmetro médio de célula viável processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00058] A Figura 14 é um gráfico da imunoglobulina secretada (IgG) detectada na cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) e ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00059] A Figura 15 é um gráfico da produtividade volumétrica (g/l/d) da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) e ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00060] A Figura 16 é um gráfico da produtividade específica (pg/célula/dia) da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) e ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00061] A Figura 17 é um gráfico do coeficiente da porcentagem de crivo da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00062] A Figura 18 é um gráfico do consumo específico de glucose (ng/célula/dia) da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (GC2008 Set6 TFF V24) (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00063] A Figura 19 é um gráfico da produção específica de lactato (ng/célula/dia) da cultura de células processada ao usar os métodos providos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00064] A Figura 20 é um gráfico do consumo de glicose aeróbica específico (cpmol/célula/hora) da cultura de células processada ao usar os métodos descritos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00065] A Figura 21 é um gráfico do rendimento de lactato da glicose (mol/mol) da cultura de células processada ao usar os métodos descritos no presente documento (cinza) ou ao usar filtração ATFTM (Refine Technology) (preto).
[00066] No presente documento, são providos sistemas de filtração de circuito aberto que incluem um reservatório, uma unidade de TFF que tem primeira e segunda entradas, um primeiro conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a primeira entrada da unidade de TFF, e um segundo conduto em comunicação fluida entre o reservatório e a segunda entrada da unidade de TFF, e pelo menos uma bomba disposta dentro do sistema, em que o acionamento de pelo menos uma bomba impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do conduto de fluido, da unidade de TFF, do segundo conduto, e de volta ao reservatório. Também são providos os métodos para processar uma cultura de células que inclui o uso de um sistema de filtração de circuito aberto (por exemplo, qualquer um dos sistemas de filtração de circuito aberto descritos no presente documento). Os sistemas e os métodos descritos no presente documento propiciam, por exemplo, uma elevada viabilidade de célula e/ou porcentagem de viabilidade de célula durante o processamento da cultura de células. Os benefícios adicionais dos sistemas e dos métodos providos no presente documento são descritos a seguir. Sistemas de filtração de circuito aberto
[00067] O presente relatório descritivo provê sistemas de filtração de circuito aberto exemplificadores úteis para executar os métodos descritos no presente documento. Esses sistemas são projetados de maneira tal que o acionamento de pelo menos uma bomba (no sistema) impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do primeiro conduto, da unidade de TFF, do segundo conduto, e de volta ao reservatório. Sistemas de Bomba Individuais Exemplificadores
[00068] Um exemplo não limitador de um sistema 1 é fornecido na FIGURA 1. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5. O único filtro tubular de fluxo cruzado 12 pode ter um tamanho de poro, por exemplo, de cerca de 0,2 μm. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. O conduto de fluido 6 e o conduto de fluido 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. A unidade de TFF 3 pode incluir um único filtro tubular de fluxo cruzado 2, tal como mostrado na FIGURA 1, ou dois ou mais filtros de fluxo cruzado.
[00069] O sistema 1 na FIGURA 1 também inclui uma bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no primeiro conduto 6. Quando acionada, a bomba 8 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 da unidade de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema 1 também inclui um tanque de contenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a saída de material filtrado 13 e o tanque de contenção de material filtrado 10. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. O conduto de material filtrado 9 pode ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone.
[00070] Um outro sistema exemplificador 1 é mostrado na FIGURA 2, o qual é similar àquele mostrado na FIGURA 1, exceto pelo menos pelo fato que a LTP fica situada em uma porção diferente do sistema. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5. O único filtro tubular de fluxo cruzado 12 pode ter um tamanho de poro, por exemplo, de cerca de 0,2 μm. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. O conduto de fluido 6 e o conduto de fluido 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. A unidade de TFF 3 pode incluir um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, tal como mostrado na FIGURA 2, ou pode incluir um conjunto de dois ou mais filtros de fluxo cruzado.
[00071] O sistema 1 na FIGURA 2 também inclui uma bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no segundo conduto 7. Quando acionada, a bomba 8 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 da unidade de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema 1 também inclui um tanque de contenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a saída do material filtrado 13 e o tanque de contenção de material filtrado 10. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. O conduto de material filtrado 9 pode ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone.
[00072] Um sistema exemplificador 1 adicional é mostrado na FIGURA 3. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5. O único filtro tubular de fluxo cruzado 12 pode ter um tamanho de poro, por exemplo, de cerca de 0,2 μm. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. O conduto de fluido 6 e o conduto de fluido 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. A unidade de TFF 3 pode incluir um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, tal como mostrado na FIGURA 3, ou pode conter um conjunto de dois ou mais filtros de fluxo cruzado.
[00073] O sistema 1 na FIGURA 3 também inclui uma única bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no reservatório 2, por exemplo, biorreator, e próxima ao primeiro conduto 6. Quando acionada, a bomba 8 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 da unidade de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema 1 também inclui um tanque de contenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a saída do material filtrado 13 e o tanque de contenção de material filtrado 10. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. O conduto de material filtrado 9 pode ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone.
[00074] O sistema exemplificador 1 é mostrado na FIGURA 4, o qual é similar àqueles ilustrados nas FIGURAS 1 a 3, exceto pelo menos pelo fato que o sistema inclui múltiplas unidades de TFF. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e duas unidades de TFF 3, cada uma das quais inclui: um invólucro 11, uma primeira entrada 4, uma segunda entrada 5, e dois filtros de fluxo cruzado 12. As duas unidades de TFF 3 são conectadas de maneira fluida por um terceiro conduto 14. Cada um dos filtros de fluxo cruzado 12 pode ter um tamanho de poro, por exemplo, de cerca de 0,2 μm. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4 de uma das duas unidades de TFF 3, e o segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5 da outra das duas unidades de TFF 3. O terceiro conduto fica em comunicação fluida entre a segunda entrada 5 de uma unidade de TFF 3 e a primeira entrada 4 da outra unidade de TFF 3, tal como mostrado, por exemplo, na FIGURA 4. Os condutos de fluido 6, 7, e 14 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. Tal como pode ser apreciado pelos elementos versados na técnica, as unidades de TFF 3 podem conter alternativamente um único filtro de fluxo cruzado, por exemplo, um filtro de fluxo cruzado tubular.
[00075] O sistema 1 na FIGURA 4 também inclui uma única bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no terceiro conduto 14. Quando acionada, a bomba 8 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, de uma unidade de TFF 3, do terceiro conduto 14, da outra unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 de cada uma das duas unidades de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema 1 também inclui dois tanques de contenção de material filtrado 10 e dois condutos de material filtrado 9. Cada tanque de contenção de material filtrado 10 individual é conectado de maneira fluida a uma saída de material filtrado 13 em uma unidade de TFF 3 por um conduto de material filtrado 9. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. Os condutos de material filtrado 9 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone.
[00076] Um sistema exemplificador 1 adicional é mostrado na FIGURA 5. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5. O filtro de fluxo cruzado 12 pode ter, por exemplo, um tamanho de poro de cerca de 0,2 μm, uma contagem de fibras de cerca de 830 fibras/filtro, incluindo fibras com um diâmetro interno de 1 mm e um comprimento de 30 cm, e tem uma área de filtração de 0,77 m2. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. Os condutos de fluido 6 e 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. Os condutos de fluido 6 e 7 podem ser uma tubulação de transferência com um diâmetro interno (ID) de 0,5 polegada.
[00077] O sistema 1 na FIGURA 5 também inclui uma única bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no segundo conduto 7. A bomba 8 pode ser uma bomba peristáltica Watson-Marlow 620 Du equipada com uma tubulação GORE Sta-Pure de canais duplos (diâmetro interno de 16 mm, parede de 4 mm). Quando acionada, a bomba 8 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 da unidade de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema 1 também inclui um tanque de contenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a saída de material filtrado 13 e o tanque de contenção de material filtrado. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. O conduto de material filtrado 9 pode ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. O sistema 1 também inclui os sensores de pressão 14 dispostos em cada um dentre o primeiro conduto 6, o conduto de material filtrado 9 e o segundo conduto 7. Os sensores de pressão 14 podem ser sensores de pressão PendoTECH PressureMAT™. O sistema 1 também inclui um medidor de fluxo 15 disposto no segundo conduto 7. O medidor de fluxo 15 pode ser um medidor de fluxo em tempo real não invasivo EM-TEC BioProTT.
[00078] O sistema 1 na FIGURA 5 também inclui o conduto de porta 16 e um porta 17, em que o conduto de porta 16 fica em comunicação fluida entre o primeiro conduto 6 e a porta 17. O sistema 1 também pode incluir uma braçadeira 18 disposta no conduto de porta 16. A porta 17 e o conduto de porta 16 podem ser usados para a adição de fluidos no sistema 1 através do primeiro conduto 6. Sistemas de Múltiplas Bombas Exemplificadores
[00079] Um exemplo não limitador de um sistema 1 que inclui duas bombas 8 é mostrado na FIGURA 6. O sistema 1 inclui um reservatório 2, por exemplo, um biorreator, um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5. O único filtro tubular de fluxo cruzado 12 pode ter um tamanho de poro de cerca de 0,2 μm. O primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. Os condutos de fluido 6 e 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. A unidade de TFF 3 pode incluir um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, tal como mostrado na FIGURA 6, ou pode incluir um conjunto de dois ou mais filtros de fluxo cruzado.
[00080] O sistema 1 na FIGURA 6 também inclui uma bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no primeiro conduto 6, e uma bomba 8, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no segundo conduto 7. Quando acionada, a bomba 8 disposta no primeiro conduto 6 impele o fluido em uma primeira direção através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. Quando acionada, a bomba 8 disposta no segundo conduto 7 impele o fluido em uma segunda direção (oposta à primeira direção) através do sistema a partir do reservatório 2, através do segundo conduto 7, da unidade de TFF 3, do primeiro conduto 6, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 da unidade de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. O sistema também inclui um tanque de retenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a saída de material filtrado 13 e o tanque de contenção de material filtrado 10. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. O conduto de material filtrado 9 pode ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. Sistemas exemplificadores que incluem dois ou mais subsistemas
[00081] Os elementos versados na técnica irão apreciar que múltiplos subsistemas podem ser adicionados ao sistema. Um sistema exemplificador 1 que inclui dois ou mais subsistemas 19 é mostrado na FIGURA 7. O sistema 1 inclui um reservatório 2; e um primeiro e um segundo subsistemas 19, em que cada subsistema 19 inclui um primeiro conduto 6, um segundo conduto 7 e uma unidade de TFF 3 que inclui um invólucro 11 e um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, uma primeira entrada 4 e uma segunda entrada 5, tal como mostrado na FIGURA 7. Os filtros tubulares de fluxo cruzado individuais 12 podem ter um tamanho de poro de cerca de 0,2 μm. Em cada subsistema, o primeiro conduto 6 fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a primeira entrada 4. O segundo conduto 7, em cada subsistema, fica em comunicação fluida entre o reservatório 2 e a segunda entrada 5. Os condutos de fluido 6 e 7 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone. As unidades de TFF 3 podem incluir um único filtro tubular de fluxo cruzado 12, respectivamente, tal como mostrado na FIGURA 7, ou cada uma delas pode incluir um conjunto de dois ou mais filtros de fluxo cruzado. Os filtros tubulares de fluxo cruzado individuais 12 podem ter um tamanho de poro de cerca de 0,2 μm.
[00082] Cada subsistema 19 na FIGURA 7 também inclui uma única bomba 8, por exemplo, uma bomba de baixa turbulência (LTP), tal como uma bomba peristáltica, a qual é disposta no primeiro conduto 6. Quando acionada, a única bomba 8 em cada subsistema 19 impele o fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório 2, através do primeiro conduto 6, da unidade de TFF 3, do segundo conduto 7, e de volta ao reservatório 2. O invólucro 11 de cada uma das duas unidades de TFF 3 inclui uma saída de material filtrado 13. Cada subsistema 19 também inclui um tanque de contenção de material filtrado 10 e um conduto de material filtrado 9 em comunicação fluida entre a unidade de TFF 3 e o tanque de contenção de material filtrado 10. O tanque de contenção de material filtrado 10 pode ser, por exemplo, um tanque de contenção refrigerado. Os condutos de material filtrado 9 podem ser qualquer tipo de tubulação biocompatível, por exemplo, uma tubulação de silicone.
[00083] A estruturas exemplificadoras não limitadoras que podem ser usadas para o reservatório, os condutos, a(s) unidade(s) de TFF, a(s) bomba(s), o(s) tanque(s) de contenção de material filtrado, o(s) medidor(es) de fluxo, o(s) sensor(es) de pressão, braçadeira(es), porta(s), e sistema(s) de manufatura biológica são descritas a seguir. Reservatórios
[00084] Um reservatório pode ser um biorreator. O biorreator pode ter um volume, por exemplo, entre cerca de 1 litro a cerca de 10.000 litros (por exemplo, entre cerca de 1 litro a cerca de 50 litros, entre cerca de 50 litros a cerca de 500 litros, entre cerca de 500 litros a cerca de 1000 litros, entre 500 litros a cerca de 5000 litros, entre cerca de 500 litros a cerca de 10.000 litros, entre cerca de 5000 litros a cerca de 10.000 litros, entre cerca de 1 litro e cerca de 10.000 litros, entre cerca de 1 litro e cerca de 8.000 litros, entre cerca de 1 litro e cerca de 6.000 litros, entre cerca de 1 litro e cerca de 5.000 litros, entre cerca de 100 litros e cerca de 5.000 litros, entre cerca de 10 litros e cerca de 100 litros, entre cerca de 10 litros e cerca de 4.000 litros, entre cerca de 10 litros e cerca de 3.000 litros, entre cerca de 10 litros e cerca de 2.000 litros, ou entre cerca de 10 litros e cerca de 1.000 litros). Qualquer um dos biorreatores descritos no presente documento pode ser um biorreator de perfusão. Os biorreatores exemplificadores podem ser adquiridos junto a um número de vendedores comerciais diferentes (por exemplo, Xcellerex (Marlborough, MA) e Holland Applied Technologies (Burr Ridge, IL)).
[00085] Alternativa ou adicionalmente, um reservatório pode ser um tanque de contenção. Por exemplo, tal tanque de contenção refrigerado pode conter a cultura de células contendo uma proteína recombinante por um período entre cerca de 5 minutos e cerca de uma semana (por exemplo, entre cerca de 5 minutos e cerca de 6 dias, entre cerca de 5 minutos e cerca de 5 dias, entre cerca de 5 minutos e cerca de 4 dias, entre cerca de 5 minutos e cerca de 3 dias, entre cerca de 5 minutos e cerca de 2 dias, entre cerca de 5 minutos e cerca de 36 horas, entre cerca de 5 minutos e cerca de 24 horas, entre cerca de 5 minutos e cerca de 12 horas). A cultura de células no tanque de contenção pode ser mantida a uma temperatura entre cerca de 15°C e cerca de 37°C, entre 20°C e cerca de 37°C, entre cerca de 25°C e cerca de 37°C, entre cerca de 30°C e cerca de 37C, ou entre cerca de 20°C e cerca de 30°C. Condutos
[00086] Um conduto descrito no presente documento pode ser uma tubulação simples, por exemplo, uma tubulação biocompatível. Os exemplos não limitadores da tubulação útil incluem a borracha de silicone, o poliuretano, a polidioxanona (PDO), o poliidroxi alcanoato, o poliidroxi butirato, o poli(sebacato de glicerol), o poliglicolídeo, a polilactida, a policaprolactona, ou o polianidrido, ou os copolímeros ou os derivados que incluem esses e/ou outros polímeros. Alternativa ou adicionalmente, qualquer um dos condutos descritos no presente documento pode incluir o cloreto de polivinila. Qualquer um dos condutos pode ter, por exemplo, um diâmetro interno (ID) entre cerca de 5 mm e cerca de 50 mm (por exemplo, entre cerca de 10 mm e cerca de 40 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 35 mm, ou entre cerca de 10 mm e cerca de 30 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 20 mm). Um conduto pode ser uma tubulação de transferência soldável. Os exemplos adicionais dos condutos e das propriedades dos condutos que podem ser usados nos presentes dispositivos e métodos são bem conhecidos dos elementos versados na técnica.
[00087] As unidades de TFF usadas em qualquer um dos sistemas ou subsistemas ou dos métodos descritos no presente documento podem incluir um ou mais filtros de fluxo cruzado. Por exemplo, uma unidade de TFF descrita no presente documento pode incluir um único filtro de fluxo cruzado (por exemplo, um filtro tubular de fluxo cruzado). Em outros exemplos, uma unidade de TFF pode incluir dois ou mais (por exemplo, três, quatro, cinco, ou seis) filtros de fluxo cruzado (por exemplo, filtros tubulares de fluxo cruzado). Os dois ou mais filtros de fluxo cruzado na unidade de TFF podem ser idênticos ou podem ser diferentes (por exemplo, diferentes no número, no tipo, no formato, na área de superfície, ou no tamanho de poro). Em um exemplo específico, a unidade de TFF pode incluir dois filtros tubulares de fluxo cruzado. Os dois ou mais filtros de fluxo cruzado presentes em uma unidade de TFF podem ser de formato retangular curvado.
[00088] O(s) filtro(s) de fluxo cruzado pode(m) ter um tamanho médio de poro entre cerca de 0,1 μm a cerca de 0,45 μm (por exemplo, entre cerca de 0,15 μm a cerca de 0,40 μm, entre cerca de 0,15 μm a cerca de 0,35 μm, entre cerca de 0,15 μm a cerca de 0,30 μm, entre cerca de 0,15 μm a cerca de 0,25 μm), ou de cerca de 0,20 μm. O(s) filtro(s)de fluxo cruzado pode(m) ser um filtro de espectro composto de poliéter sulfona (PES).
[00089] O(s) filtro(s) de fluxo cruzado pode(m) ter uma área de superfície (área de filtração) entre cerca de 0,1 m2 a cerca de 5 m2 (por exemplo, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 4,5 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 4,0 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 3,5 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 3,0 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 2,5 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 2,0 m2, entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 1,5 m2, ou entre cerca de 0,5 m2 a cerca de 1,0 m2). Os filtros de fluxo cruzado podem ter números totais de fibra por filtro entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.500 fibras/filtro (por exemplo, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.400 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.300 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.200 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.100 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 2.000 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.900 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.800 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.700 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.600 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.500 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.400 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.300 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.200 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.100 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 1.000 fibras/filtro, entre cerca de 500 fibras/filtro a cerca de 900 fibras/filtro, entre cerca de 600 fibras/filtro a cerca de 900 fibras/filtro, entre cerca de 700 fibras/filtro a cerca de 900 fibras/filtro, ou entre cerca de 800 fibras/filtro a cerca de 900 fibras/filtro). Em alguns exemplos, as fibras dentro do(s) filtro(s) de fluxo cruzado têm um diâmetro interno entre cerca de 0,05 mm a cerca de 10 mm (por exemplo, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 9 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 8 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 7 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 6 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 5 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 4 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 3 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 2,5 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 2,0 mm, entre cerca de 0,1 mm a cerca de 1,5 mm, entre cerca de 0,5 mm a cerca de 1,5 mm, ou entre cerca de 0,75 mm a cerca de 1,25 mm). As fibras presentes no(s) filtro(s) de fluxo cruzado podem ter um comprimento entre cerca de 0,2 cm e cerca de 200 cm (por exemplo, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 190 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 180 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 170 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 160 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 150 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 140, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 130 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 120 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 110 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 100 cm, entre cerca de 0,2 em e cerca de 90 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 80 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 70 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 60 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 55 cm, entre cerca de 0,2 cm e cerca de 50 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 45 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 40 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 35 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 35 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 30 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 25 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 20 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 15 cm, entre cerca de 1 cm e cerca de 10 cm, entre cerca de 0,1 cm e cerca de 5 cm, entre cerca de 20 cm e cerca de 40 cm, ou entre cerca de 25 cm e cerca de 35 cm). O(s) filtro(s) de fluxo cruzado pode(m) ter qualquer formato, de maneira tal que a maior parte da área de superfície do(s) filtro(s) fique posicionada paralela ao fluxo de fluido (por exemplo, a cultura de células) no sistema. Por exemplo, o(s) filtro(s) de fluxo cruzado pode(m) ter um formato tubular ou um formato retangular curvado ou de rosca. Um exemplo de um filtro de fluxo cruzado que pode ser usado nos sistemas descritos no presente documento é o filtro ATF4 (Refine Technology). Os filtros de fluxo cruzado adicionais são descritos no presente documento e conhecidos no estado da técnica.
[00090] Tal como pode ser apreciado pelos elementos versados na técnica, o(s) filtro(s) de fluxo cruzado na unidade de TFF pode(m) ser abrigado(s) em um invólucro (por exemplo, um invólucro de plástico duro ou de metal). Um invólucro pode ser em qualquer formato, cilíndrico ou retangular, e projetado de maneira tal que pode conter um ou mais filtros de fluxo cruzado. O invólucro pode conter uma superfície que permita a inserção ou a remoção de um ou mais filtros de fluxo cruzado do invólucro.
[00091] Alguns sistemas incluem duas ou mais unidades de TFF arranjadas em série ou em paralelo. Por exemplo, nos sistemas em que duas ou os mais unidades de TFF são arranjados em série, um conduto de fluido pode ser usado para conectar de maneira fluida duas unidades de TFF vizinhas (por exemplo, qualquer uma das unidades de TFF exemplificadoras descritas no presente documento ou conhecidas no estado da técnica). Tal arranjo exemplificador de duas unidades de TFF em um sistema é mostrado na FIGURA 4. As duas ou mais unidades de TFF arranjadas em série podem ser projetados de qualquer maneira, contanto que o acionamento de pelo menos uma bomba no sistema resulte no fluxo reversível da cultura de células do reservatório, por exemplo, o biorreator, através do primeiro conduto, das duas ou mais unidades de TFF, um ou mais condutos posicionado entre as unidades de TFF vizinhas), do segundo conduto, e de volta ao reservatório, por exemplo, o biorreator). As duas ou mais unidades de TFF podem ser idênticas (por exemplo, o mesmo número e tipo de filtros de fluxo cruzado) ou diferentes (por exemplo, número e tipo diferentes de filtros de fluxo cruzado). Em alguns exemplos, cada uma de duas ou mais unidades de TFF contém um único filtro tubular de fluxo cruzado. Cada unidade de TFF pode ser conectada de maneira fluida a um conduto de material filtrado que permite que o material filtrado que sai da unidade de TFF seja impelido para um tanque de contenção de material filtrado (por exemplo, qualquer um dos tanques de contenção de material filtrado descritos no presente documento). Em algumas modalidades, as duas ou mais unidades de TFF podem ser dispostas em um único invólucro (por exemplo, qualquer um dos tipos exemplificadores de invólucro descritos no presente documento ou conhecidos no estado da técnica).
[00092] Os sistemas descritos no presente documento podem incluir uma ou mais bombas. Em alguns exemplos, uma ou mais bombas são bombas de baixa turbulência (LTPs). As LTPs são bombas que podem mover um fluido (por exemplo, a cultura de células) em uma única direção (por exemplo, uma primeira ou uma segundo direções de fluxo) ou mover de maneira reversível um fluido (por exemplo, uma cultura de células) em duas direções (uma primeira e uma segunda direções de fluxo) sem induzir uma quantidade substancial de tensão de cisalhamento e/ou turbulência de fluido no fluido (por exemplo, a cultura de células). Quando uma LTP é usada para impelir um fluido (por exemplo, uma cultura de células) em primeira e segunda direções de fluxo alternadas, a segunda direção de fluxo é mais ou menos oposta à primeira direção de fluxo.
[00093] Um exemplo de uma bomba LTP é uma bomba peristáltica. Uma bomba peristáltica pode ter a coluna da bomba com um volume entre cerca de 20 ml a cerca de 250 ml (por exemplo, entre cerca de 20 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 80 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 60 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 50 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 40 ml, entre cerca de 20 ml e cerca de 30 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 80 ml, entre cerca de 30 ml e cerca de 60 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 80 ml, entre cerca de 40 ml e cerca de 60 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 80 ml, entre cerca de 50 ml e cerca de 75 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 60 ml e cerca de 80 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 70 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 80 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 140 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 120 ml, entre cerca de 90 ml e cerca de 100 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 240 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 220 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 180 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 160 ml, entre cerca de 100 ml e cerca de 140 ml, ou entre cerca de 100 ml e cerca de 120 ml). A bomba peristáltica pode ter a tubulação com um diâmetro interno entre cerca de 5 mm e cerca de 400 mm (por exemplo, entre cerca de 5 mm e cerca de 380 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 360 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 340 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 320 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 300 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 280 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 260 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 240 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 220 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 200 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 180 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 160 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 140 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 120 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 100 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 80 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 60 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 55 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 50 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 45 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 40 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 35 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 30 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 15 mm, entre cerca de 5 mm e cerca de 10 mm, entre cerca de 1 mm e cerca de 10 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 60 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 35 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 25 mm, entre cerca de 10 mm e cerca de 20 mm, entre cerca de 20 mm e cerca de 60 mm, entre cerca de 20 mm e cerca de 50 mm, ou entre cerca de 30 mm e cerca de 50 mm). A tubulação dentro de uma bomba peristáltica pode ter um diâmetro de parede entre cerca de 1 mm a cerca de 30 mm (por exemplo, entre cerca de 1 mm a cerca de 25 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 20 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 18 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 16 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 14 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 12 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 10 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 8 mm, entre cerca de 1 mm a cerca de 6 mm, ou entre cerca de 1 mm a cerca de 5 mm). Os exemplos de bomba(s) peristáltica(s) que podem ser usados nos presentes sistemas e métodos são as bombas Watson Marlow 620 e Watson Marlow 800. Qualquer uma das bombas peristálticas descritas no presente documento pode ter um canal duplo e/ou conter a tubulação GORE Sta-Pure (por exemplo, tubulação com um diâmetro interno de 16 mm e uma parede de 4 mm).
[00094] Os exemplos adicionais de bombas LTP são descritos nas Patentes U.S. no. 4.037.984; 5.033.943; e 5.458.459; na Publicação de Pedido de Patente U.S. no. 2009/0199904, e no Pedido de Patente Internacional número WO 06/021873. Outros exemplos de bombas LTP incluem bombas de deslocamento positivo rotativas, bombas de lóbulo, bombas de engrenagens internas, e bombas de cavidades progressivas. Os elementos versados na técnica irão apreciar que outros tipos de LTPs são comercialmente disponíveis e podem ser usados em qualquer um dos sistemas e métodos descritos no presente documento.
[00095] Em alguns exemplos, pelo menos uma bomba é disposta no primeiro ou no segundo conduto, ou em ambos. Em outros exemplos, pelo menos uma bomba é disposta no reservatório e próxima ao primeiro ou segundo condutos de fluido. Nos sistemas que incluem duas ou mais unidades de TFF, pelo menos uma bomba pode ser disposta em um conduto colocado entre duas unidades de TFF vizinhas (por exemplo, o conduto 14 mostrado na FIGURA 4). Pelo menos uma bomba pode ser disposta em qualquer lugar nos sistemas providos no presente documento contanto que, o acionamento de pelo menos uma bomba resulte no escoamento do fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do primeiro conduto, da unidade de TFF, do segundo conduto, e de volta ao reservatório, ou nos sistemas que contêm duas ou mais unidades de TFF, o escoamento do fluido de maneira reversível através do sistema a partir do reservatório, através do primeiro conduto, das duas ou mais unidades de TFF, de um ou mais condutos entre as unidades de TFF vizinhas, do segundo conduto, e de volta ao reservatório.
[00096] Um tanque de contenção de material filtrado pode ser opcionalmente incluído no sistema, por exemplo, para armazenar o material filtrado. Por exemplo, o material filtrado pode ser armazenado por um período entre cerca de 1 hora e cerca de uma semana (por exemplo, entre cerca de 1 hora e cerca de 6 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 5 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 4 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 3 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 2 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 36 horas, entre cerca de 1 hora e cerca de 24 horas, entre cerca de 1 hora e cerca de 20 horas, entre cerca de 1 hora e cerca de 16 horas, entre cerca de 1 hora e cerca de 12 horas, ou entre cerca de 1 hora e cerca de 6 horas). O tanque de contenção de material filtrado pode ter um volume interno entre cerca de 50 ml e cerca de 50 litros (por exemplo, entre cerca de 50 ml e cerca de 45 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 40 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 35 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 30 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 25 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 20 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 18 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 16 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 14 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 12 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 10 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 9 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 8 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 7 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 6 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 5 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 4,5 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 4,0 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 3,5 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 3,0 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 2,5 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 2,0 litros, entre cerca de 50 ml e cerca de 1,5 litro, entre cerca de 50 ml e cerca de 1,0 litro, entre cerca de 100 ml e cerca de 1,0 litro, ou entre cerca de 500 ml e cerca de 1,0 litro). A superfície interior do tanque de contenção de material filtrado pode conter um material biocompatível (por exemplo, qualquer material biocompatível conhecido no estado da técnica). O tanque de contenção de material filtrado pode ser um tanque de contenção refrigerado que seja capaz de armazenar o material filtrado a uma temperatura entre cerca de 10°C e cerca de 35°C (por exemplo, entre cerca de 10°C e cerca de 30°C, entre cerca de 10°C e cerca de 25°C, entre cerca de 10°C e cerca de 20°C, entre cerca de 10C e cerca de 15°C, ou entre cerca de 15°C e cerca de 25°C). Tal como um elemento versado na técnica pode apreciar, um número de tanques de contenção comercialmente de disponíveis diferentes pode ser usado como um tanque de contenção de material filtrado nos sistemas e métodos descritos no presente documento.
[00097] Alguns exemplos dos sistemas descritos no presente documento podem incluir um ou mais (por exemplo, dois, três, quatro ou cinco) medidores de fluxo. Por exemplo, um ou mais medidores de fluxos podem ser dispostos em um ou mais de qualquer um dos condutos no sistema (por exemplo, o primeiro conduto, o segundo conduto, um ou mais condutos entre as unidades de TFF vizinhas, e/ou o conduto de material filtrado). Por exemplo, um medidor de fluxo pode ser colocado entre duas unidades de TFF vizinhas. Em alguns exemplos, o(s) medidor(es) de fluxo é/são não invasivo(s). Os elementos versados na técnica devem compreender a ampla variedade de medidores de fluxo comercialmente disponíveis que podem ser usados nos presentes sistemas e métodos. Por exemplo, um medidor de fluxo em tempo real não invasivo TEC BioProTT, um medidor de fluxo ultrassônico PT878 (Rshydro), e um medidor de fluxo não invasivo ultrassônico Sono-Trak (EMCO) são medidores de fluxo comercialmente disponíveis que podem ser usados nos presentes sistemas e métodos. Sensores de Pressão
[00098] Os sistemas descritos no presente documento podem incluir um ou mais sensores de pressão. Por exemplo, um ou mais sensores de pressão podem ser dispostos em qualquer um dos condutos no sistema (por exemplo, o primeiro conduto, o segundo conduto, um ou mais condutos entre as unidades de TFF vizinhas, e/ou o conduto de material filtrado). Por exemplo, um sensor de pressão pode ser colocado entre duas unidades de TFF vizinhas em um sistema. Os elementos versados na técnica devem compreender a ampla variedade de sensores de pressão comercialmente disponíveis que podem ser usados nos presentes sistemas e métodos. Um exemplo não limitador do sensor de pressão que pode ser usado nos sistemas e nos métodos descritos no presente documento é um sensor de pressão PendoTECH PressureMAT. Braçadeiras/Portas
[00099] Qualquer um dos sistemas descritos no presente documento pode incluir opcionalmente um conduto de porta entre o primeiro ou do segundo condutos e uma porta que conecta de maneira fluida o primeiro ou o segundo condutos, respectivamente, à porta. A porta pode ser usada para aplicar ou remover um fluido (por exemplo, a cultura de células ou solução de lavagem) do sistema (através do primeiro ou segundo condutos, respectivamente). Uma braçadeira pode ser disposta no conduto de porta. Uma ampla variedade de braçadeiras apropriadas é conhecida no estado da técnica (por exemplo, uma braçadeira de parafuso). O conduto de porta pode ter qualquer combinação das características descritas acima para condutos. A porta pode ser qualquer tipo de porta normalmente conhecido no estado da técnica. Por exemplo, um porta pode ser um porta de injeção ou pode ter uma rosca com nervuras. Sistemas de manufatura biológica
[000100] Qualquer um dos dispositivos descritos no presente documento pode incluir um sistema de manufatura biológica que inclui pelo menos um (por exemplo, dois, três, ou quatro) sistemas de cromatografia de múltiplas colunas (MCCS) que têm uma entrada e uma saída, e um conduto de material filtrado entre a unidade de TFF ou o tanque de contenção de material filtrado, em que o dispositivo é configurado de maneira tal que o material filtrado é passado para a entrada do sistema de manufatura biológica, através de pelo menos um MCCS, e deixa o dispositivo através da saída do sistema de manufatura biológica. Um MCCS pode incluir duas ou mais colunas de cromatografia, duas ou mais membranas cromatográficas, ou uma combinação de pelo menos uma coluna de cromatografia e pelo menos uma membrana cromatográfica. Em exemplos não limitadores, um MCCS pode incluir quatro colunas cromatográficas, três colunas cromatográficas e uma membrana cromatográfica, três colunas cromatográficas, duas colunas cromatográficas, duas membranas cromatográficas, e duas colunas cromatográfica e uma membrana cromatográfica. Exemplos adicionais das combinações de colunas de cromatografia e/ou as membranas cromatográficas podem ser empregados para o uso em um MCCS pelo elemento versado na técnica sem limitação. As colunas de cromatografia individuais e/ou as membranas cromatográficas presentes em um MCCS podem ser idênticas (por exemplo, ter o mesmo formato, volume, resina, mecanismo de captura e operação da unidade), ou podem ser diferentes (por exemplo, ter um ou mais de um formato, volume, resina, mecanismo de captura e operação da unidade diferentes). A(s) coluna(s) de cromatografia individual(is) e/ou a(s) membrana(s) cromatográfica(s) presentes em um MCCS podem executar a mesma operação da unidade (por exemplo, a operação da unidade de captura, purificação, polimento, inativação de vírus, ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e filtração) ou operações da unidade diferentes (por exemplo, operações diferentes da unidade selecionadas de, por exemplo, do grupo de captura, purificação, polimento, inativação de vírus, ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e filtração).
[000101] Um ou mais (por exemplo, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez, onze, doze, treze, quatorze, quinze, dezesseis, dezessete, dezoito, dezenove, vinte, vinte e um, vinte e dois, vinte e três, ou vinte e quatro) tipos diferentes de tampão podem ser empregados durante o uso de um ou mais MCCS em qualquer um dos dispositivos de manufatura biológica descritos no presente documento. Tal como é sabido no estado da técnica, um ou mais tipos de tampão usados em um ou mais MCCS usados nos sistemas de manufatura biológica descritos no presente documento irão depender da resina presente na(s) coluna(s) de cromatografia e/ou na(s) membrana(s) cromatográfica(s) de um ou mais MCCS (por exemplo, primeiro e segundo MCCS), da proteína terapêutica recombinante, e da operação da unidade (por exemplo, qualquer uma das operações da unidade exemplificadoras descritas no presente documento) executada na(s) coluna(s) de cromatografia e/ou nas membranas de cromatografia específicas de um ou mais MCCS. O volume e o tipo de tampão empregado durante o uso de um ou mais MCCS em qualquer um dos dispositivos de processamento biológico descritos no presente documento também podem ser determinados pelo elemento versado na técnica. Por exemplo, o volume e o(s) tipo(s) de tampão empregado durante o uso de um ou mais MCCS em qualquer um dos processos descritos no presente documento pode ser escolhido a fim de otimizar um ou mais dos seguintes na proteína recombinante isolada resultante (por exemplo, produto de fármaco): o rendimento total da proteína terapêutica recombinante, a atividade da proteína terapêutica recombinante, o nível de pureza da proteína terapêutica recombinante, e a remoção de contaminantes biológicos de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante (por exemplo, a ausência de vírus ativos, microbactérias, levedura, bactérias, ou células de mamíferos).
[000102] Um ou mais MCCS podem ser um sistema de cromatografia em contracorrente periódico (PCCS). Um PCCS pode, por exemplo, incluir duas ou mais colunas de cromatografia (por exemplo, três colunas ou quatro colunas) que são comutadas a fim de permitir a eluição contínua da proteína terapêutica recombinante das duas ou mais colunas de cromatografia. Um PCCS pode incluir duas ou mais colunas de cromatografia, duas ou mais membranas cromatográficas, ou pelo menos uma coluna de cromatografia e pelo menos uma membrana cromatográfica. Uma operação da coluna consiste de modo geral nas etapas de carga, lavagem, eluição e regeneração. Nos PCCSs, múltiplas colunas são usadas para executar distinta e continuamente as mesmas etapas de uma forma cíclica. Uma vez que as colunas são operadas em série, o fluxo através de uma coluna e a lavagem são capturados por uma outra coluna. Essa característica original dos PCCS permite a carga da resina perto de sua capacidade de ligação estática em vez da capacidade de ligação dinâmica, tal como é típico durante a cromatografia do modo descontínuo. Em consequência dos ciclos e eluição contínuos, o fluido que entra em um PCCS é processado continuamente, e o eluato que contém a proteína terapêutica recombinante é produzido continuamente.
[000103] Uma ou mais operações da unidade que podem ser executadas por pelo menos um MCCS nos sistemas de manufatura biológica incluem, por exemplo, a captura da proteína terapêutica recombinante, a inativação dos vírus presentes em um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, a purificação da proteína terapêutica recombinante, o polimento da proteína terapêutica recombinante, a contenção de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante (por exemplo, ao usar um tanque de decomposição), a filtração ou remoção do material particulado de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e o ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante.
[000104] A operação da unidade de captura pode ser executada ao usar um ou mais MCCS que inclui(em) pelo menos uma coluna de cromatografia e/ou resina de cromatografia, por exemplo, que utiliza um mecanismo de captura. Os exemplos não limitadores de mecanismos de captura incluem um mecanismo de captura de ligação de proteína A, um mecanismo de captura de ligação de anticorpo ou de fragmento de anticorpo, um mecanismo de captura de ligação de substrato, um mecanismo de captura de ligação de aptâmero, um mecanismo de captura de ligação de etiqueta (por exemplo, um mecanismo de captura baseado em etiqueta poli-His), e um mecanismo de captura de ligação de cofator. A captura também pode ser executada ao usar uma resina que pode ser usada para executar a cromatografia de troca de cátions ou troca de ânions, ou a cromatografia de crivo molecular. Os exemplos das resinas que podem ser usadas para capturar uma proteína terapêutica recombinante são conhecidos no estado da técnica.
[000105] A operação da unidade de inativação dos vírus presentes em um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante pode ser executada ao usar um ou mais MCCSs que inclui(em), por exemplo, uma coluna de cromatografia, uma membrana de cromatografia, ou um tanque de contenção que seja capaz de incubar um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante a um pH entre cerca de 3,0 a 5,0 (por exemplo, entre cerca de 3,5 a cerca de 4,5, entre cerca de 3,5 a cerca de 4,25, entre cerca de 3,5 a cerca de 4,0, entre cerca de 3,5 a cerca de 3,8, ou cerca de 3,75) por um período de pelo menos 30 minutos (por exemplo, um período entre cerca de 30 minutos a 1,5 hora, um período entre cerca de 30 minutos a 1,25 hora, um período entre cerca de 0,75 hora a 1,25 hora, ou um período de cerca de 1 hora).
[000106] A operação da unidade de purificação de uma proteína recombinante pode ser executada ao usar um ou mais MCCSs que inclui(em), por exemplo, uma coluna de cromatografia ou uma membrana cromatográfica que contém uma resina, por exemplo, que utiliza um sistema de captura. Os exemplos não limitadores de mecanismos de captura incluir um mecanismo de captura de ligação de proteína A, mecanismo de captura de ligação de anticorpo ou fragmento de anticorpo, um mecanismo de captura de ligação de substrato, um mecanismo de captura de ligação de aptâmero, um mecanismo de captura de ligação de etiqueta (por exemplo, um mecanismo de captura baseado em etiqueta poli-His), e um mecanismo de captura de ligação de cofator. A purificação também pode ser executada ao usar uma resina que possa ser usada para executar a cromatografia de troca de cátions ou troca de ânions, ou a cromatografia de crivo molecular. Os exemplos das resinas que podem ser usadas na purificação de uma proteína terapêutica recombinante são conhecidos no estado da técnica.
[000107] A operação da unidade de polimento de uma proteína recombinante pode ser executada ao usar um ou mais MCCSs que inclui(em), por exemplo, uma coluna de cromatografia ou uma membrana cromatográfica que contém uma resina, por exemplo, que pode ser usada para executar a cromatografia de troca de cátions, de troca de ânions, ou de crivo molecular. Os exemplos das resinas que podem ser usadas no polimento de uma proteína terapêutica recombinante são conhecidos no estado da técnica.
[000108] A operação da unidade de contenção de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante pode ser executada ao usar um MCCS que inclui pelo menos um reservatório (por exemplo, um tanque de decomposição) ou um máximo de 1, 2, 3, 4 ou 5 reservatórios (por exemplo, tanque(s) de decomposição) em um ou mais MCCS no sistema de manufatura biológica. Por exemplo, cada um do(s) reservatório(s) (por exemplo, tanque(s) de decomposição) que pode(m) ser usado(s) para executar essa operação da unidade pode ter um volume entre cerca de 1 ml a cerca de 1 litro (por exemplo, entre cerca de 1 ml a cerca de 800 ml, entre cerca de 1 ml a cerca de 600 ml, entre cerca de 1 ml a cerca de 500 ml, entre cerca de 1 ml a cerca de 400 ml, entre cerca de 1 ml a cerca de 350 ml, entre cerca de 1 ml a cerca de 300 ml, entre cerca de 10 ml e cerca de 250 ml, entre cerca de 10 ml e cerca de 200 ml, entre cerca de 10 ml e cerca de 150 ml, e entre cerca de 10 ml a cerca de 100 ml). O(s) reservatório(s) (por exemplo, tanque(s) de decomposição) usado(s) nos sistemas de manufatura biológica descritos no presente documento pode(m) ter uma capacidade que fica, por exemplo, entre 1 ml e cerca de 300 ml, inclusive, por exemplo, entre 1 ml e cerca de 280 ml, cerca de 260 ml, cerca de 240 ml, cerca de 220 ml, cerca de 200 ml, cerca de 180 ml, cerca de 160 ml, cerca de 140 ml, cerca de 120 ml, cerca de 100 ml, cerca de 80 ml, cerca de 60 ml, cerca de 40 ml, cerca de 20 ml, ou cerca de 10 ml, inclusive. Cada um do(s) reservatório(s) (por exemplo, tanque(s) de decomposição) no sistema de manufatura biológica pode conter o fluido que contém a proteína terapêutica recombinante por pelo menos 10 minutos (por exemplo, pelo menos 20 minutos, pelo menos 30 minutos, pelo menos 1 hora, pelo menos 2 horas, pelo menos 4 horas, ou pelo menos 6 horas). Em outros exemplos, o(s) reservatório(s) (por exemplo, tanque(s) de decomposição) no sistema de manufatura biológica só contém uma proteína terapêutica por um período de tempo total, por exemplo, entre cerca de 5 minutos e menos do que cerca de 6 horas, inclusive, por exemplo, entre cerca de 5 minutos e cerca de 5 horas, cerca de 4 horas, cerca de 3 horas, cerca de 2 horas, cerca de 1 hora, ou cerca de 30 minutos, inclusive. O(s) reservatório(s) (por exemplo, tanque(s) de decomposição) no sistema de manufatura biológica pode ser usado para conter e refrigerar (por exemplo, a uma temperatura de menos de 25°C, menos de 15°C, ou menos de 10°C) o fluido que contém a proteína terapêutica recombinante. O reservatório pode ter qualquer formato, incluindo um cilindro circular, um cilindro oval, ou um saco lacrado e não permeável mais ou menos retangular.
[000109] As operações da unidade de filtração de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante podem ser executadas ao usar um MCCS que inclui, por exemplo, um filtro, ou uma coluna de cromatografia ou uma membrana cromatográfica que contém uma resina de crivo molecular. Tal como é sabido no estado da técnica, uma ampla variedade de filtros submicrônicos (por exemplo, um filtro com um tamanho de poro de menos de 1 μm, menos de 0,5 μm, menos de 0,3 μm, cerca de 0,2 μm, menos de 0,2 μm, menos de 100 nm, menos de 80 nm, menos de 60 nm, menos de 40 nm, menos de 20 nm, ou menos de 10 nm) está disponível no estado da técnica, os quais são capazes de remover qualquer material precipitado e/ou célula (por exemplo, proteína não desdobrada; proteínas de células hospedeiras indesejadas precipitadas; lipídeos precipitados; bactérias; células de levedura; células de fungos; e/ou microbactérias). É sabido que os filtros que têm um tamanho de poro de cerca de 0,2 μm ou menor do que 0,2 μm removem eficazmente as bactérias do fluido que contém a proteína terapêutica recombinante. Tal como é sabido no estado da técnica, uma coluna de cromatografia ou uma membrana cromatográfica que contém uma resina de crivo molecular também pode ser usada em um MCCS para executar a operação da unidade de filtração de um fluido que contém uma proteína terapêutica recombinante.
[000110] As operações da unidade de ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante podem ser executadas ao usar um MCCS que inclui e utiliza um reservatório de ajuste de tampão (por exemplo, um reservatório de ajuste de tampão em linha) que adiciona uma nova solução de tampão a um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante (por exemplo, entre as colunas dentro de um único MCCS, ou depois da última coluna em um penúltimo MCCS e antes que o fluido que contém a proteína terapêutica recombinante seja alimentado na primeira coluna do MCCS seguinte (por exemplo, o segundo MCCS). Tal como pode ser apreciado no estado da técnica, o reservatório de ajuste de tampão em linha pode ser de qualquer tamanho (por exemplo, mais de 100 ml) e pode conter qualquer solução protegida (por exemplo, uma solução protegida que tem um ou mais de: um pH aumentado ou diminuído em comparação ao fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, uma concentração iônica aumentada ou diminuída (por exemplo, sal) em comparação do fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e/ou uma concentração aumentada ou diminuída de um agente que compete com a proteína terapêutica recombinante para se ligar à resina presente em pelo menos uma coluna cromatográfica ou em pelo menos uma membrana cromatográfica em um MCCS (por exemplo, o primeiro ou o segundo MCCS)).
[000111] Um MCCS pode executar duas ou mais operações da unidade. Por exemplo, um MCCS pode executar pelo menos as seguintes operações da unidade: captura da proteína terapêutica recombinante e inativação dos vírus presentes no fluido que contém a proteína terapêutica recombinante; captura da proteína terapêutica recombinante, inativação dos vírus presentes no fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um líquido que contém a proteína terapêutica recombinante; purificação da proteína terapêutica recombinante e polimento da proteína terapêutica recombinante; purificação da proteína terapêutica recombinante, polimento da proteína terapêutica recombinante, e filtração de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante ou remoção dos precipitados e/ou da matéria particulada de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante; e purificação da proteína terapêutica recombinante, polimento da proteína terapêutica recombinante, filtração de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante ou remoção dos precipitados e/ou da matéria particulada de um fluido que contém a proteína terapêutica recombinante, e ajuste da concentração iônica e/ou do pH de um líquido que contém a proteína terapêutica recombinante.
[000112] Características exemplificadoras adicionais dos sistemas de manufatura biológica que podem ser usados nos presentes dispositivos e métodos são descritos no Pedido de Patente U.S. no. de série 61/775.060, depositado em 08 de março de 2013, e no Pedido de Patente U.S. no. de série 61/856.390, depositado em 19 de julho de 2013. Benefícios conferidos pelos presentes sistemas
[000113] Os sistemas descritos no presente documento propiciam a filtração contínua da cultura de células que tem um ou mais (por exemplo, dois, três, quatro, cinco, seis, ou sete) dos seguintes benefícios: volume externo diminuído da cultura de células (fora do reservatório), fração de troca aumentada (dentro do primeiro conduto, da unidade de TFF e do segundo conduto), tempo de residência externa da cultura de células diminuído (fora do reservatório), tensão de cisalhamento diminuída durante a filtração da cultura de células, viabilidade melhorada de células na cultura de células, elevada densidade de célula viável na cultura de células, e sujeira no filtro diminuída em comparação a outros sistemas de filtração de circuito aberto unidirecionais (por exemplo, sistemas de TFF unidirecionais) ou sistemas de filtração de circuito fechado bidirecionais (sistemas de ATF™ de circuito fechado).
[000114] A fração de troca e o tempo de residência externa de um sistema descrito no presente documento podem ser calculados ao usar as equações 1 e 2 a seguir.
[000115] Por exemplo, os presentes sistemas só podem ter um volume externo total da cultura de células que fica entre cerca de 1% e cerca de 7% (por exemplo, entre cerca de 1,0% e cerca de 6,5%, entre cerca de 1% e cerca de 6,0%, entre cerca de 1% e cerca de 5,5%, ou entre cerca de 1% e cerca de 5,0%) do volume total da cultura de células no reservatório, no primeiro conduto, no segundo conduto e na unidade de TFF. Os sistemas providos no presente documento também podem prover um tempo reduzido de residência da cultura de células fora do reservatório (tempo de residência externa reduzido) entre cerca de 1 segundo e cerca de 60 segundos (por exemplo, entre cerca de 1 segundo e cerca de 55 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 50 segundos, entre cerca de 1 segundo e 45 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 30 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 25 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 20 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 15 segundos, entre cerca de 1 segundo e 13 segundos, entre cerca de 1 segundo e 10 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 8 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 5 segundos, ou entre cerca de 10 segundos e 14 segundos). A Tabela 1 a seguir compara o tempo de residência do sistema exemplificador descrito no exemplo e um sistema de filtração tangencial alternada de circuito fechado (ATF4). Tabela 1. Comparação do tempo de residência externa e da fração externa do sistema exemplificador provido no presente documento e o sistema fechado ATF4
[000116] Os presentes sistemas podem prover uma fração de troca melhorada de mais do que de cerca de 50% (por exemplo, mais do que cerca de 55%, mais do que cerca de 60%, mais do que cerca de 65%, mais do que cerca de 70%, mais do que cerca de 75%, mais do que cerca de 80%, ou mais do que cerca de 85%). Os sistemas descritos no presente documento podem prover elevadas densidades de células viáveis na cultura de células, por exemplo, uma densidade de célula viável de mais do que cerca de 30 x 106 células, mais do que cerca de 32 x 106 células, mais do que cerca de 34 x 106 células, mais do que cerca de 36 x 106 células, mais do que cerca de 38 x 106 células, mais do que cerca de 40 x 106 células, mais do que cerca de 42 x 106 células, mais do que cerca de 44 x 106 células, mais do que cerca de 46 x 106 células, mais do que cerca de 48 x 106 células, mais do que cerca de 50 x 106 células, mais do que cerca de 52 x 106 células, mais do que cerca de 54 x 106 células, mais do que cerca de 56 x 106 células, mais do que cerca de 58 x 106 células, ou mais do que cerca de 60 x 106 células. Os sistemas descritos no presente documento podem prover uma densidade de célula viável de mais do que cerca de 65 x 106 células, mais do que cerca de 70 x 106 células, mais do que cerca de 75 x 106 células, mais do que cerca de 80 x 106 células, mais do que cerca de 85 x 106 células, mais do que cerca de 90 x 106 células, mais do que cerca de 95 x 106 células, mais do que cerca de 100 x 106 células, mais do que cerca de 105 x 106 células, mais do que cerca de 110 x 106 células, mais do que cerca de 115 x 106 células, mais do que cerca de 120 x 106 células, mais do que cerca de 125 x 106 células, mais do que cerca de 130x 106 células, mais do que cerca de 135 x 106 células, mais do que cerca de 140 x 106 células, mais do que cerca de 145 x 106 células, mais do que cerca de 150 x 106 células, mais do que cerca de 155 x 106 células, mais do que cerca de 160 x 106 células, mais do que cerca de 165 x 106 células, mais do que cerca de 170 x 106 células, mais do que cerca de 175 x 106 células, mais do que cerca de 180 x 106 células, mais do que cerca de 185 x 106 células, mais do que cerca de 190 x 106 células, mais do que cerca de 200 x 106 células, mais do que cerca de 210 x 106 células, mais do que cerca de 220 x 106 células, mais do que cerca de 230 x 106 células, mais do que cerca de 240 x 106 células, ou mais do que cerca de 250 x 106 células.
[000117] Os sistemas providos no presente documento também propiciam uma taxa de troca otimizada (também chamada de vazão no presente documento). Tal como pode ser apreciado pelos elementos versados na técnica, uma taxa de troca que é demasiadamente elevada pode resultar em um nível de tensão de cisalhamento que impacta negativamente o crescimento da célula e o desempenho da cultura de células, e uma taxa de troca que é demasiadamente baixa pode resultar em sujeira no filtro e um tempo de residência externa mais longo da cultura de células. Os sistemas providos no presente documento propiciam para a obtenção de qualquer uma das vazões exemplificadoras descritas no presente documento.
[000118] Os sistemas providos no presente documento também propiciam uma razão otimizada entre a taxa de troca (XR) e a taxa de perfusão (PR). Tal como um elemento versado na técnica pode apreciar, os sistemas e os métodos que provêm maiores razões de XR:PR resultam em métodos de produção de cultura de células mais eficientes (por exemplo, utilizam menos meio de cultura de células durante o processo de perfusão). Em alguns exemplos, os dispositivos e os métodos exemplificadores no presente documento provêm uma razão de XR:PR de mais do que de cerca de 2 (por exemplo, mais do que cerca de 3, mais do que cerca de 4, mais do que cerca de 5, mais do que cerca de 6, mais do que cerca de 7, mais do que cerca de 8, mais do que cerca de 9, mais do que cerca de 10, mais do que cerca de 11, mais do que cerca de 12, mais do que cerca de 13, mais do que cerca de 14, mais do que cerca de 15, mais do que cerca de 16, mais do que cerca de 17, mais do que cerca de 18, mais do que cerca de 19, mais do que cerca de 20, mais do que cerca de 21, mais do que cerca de 22, mais do que cerca de 23, mais do que cerca de 24, mais do que cerca de 25, mais do que cerca de 50, mais do que cerca de 75, mais do que cerca de 100, mais do que cerca de 125, mais do que cerca de 150, mais do que cerca de 175, mais do que cerca de 200, mais do que cerca de 225, mais do que cerca de 250, mais do que cerca de 275, mais do que cerca de 300, mais do que cerca de 325, mais do que cerca de 350, mais do que cerca de 375, mais do que cerca de 400, mais do que cerca de 425, mais do que cerca de 450, mais do que cerca de 475, mais do que cerca de 500, mais do que cerca de 525, maior do que cerca de 550, mais do que cerca de 575, ou mais do que cerca de 600), ou entre cerca de 5 e cerca de 600 (por exemplo, entre cerca de 10 e cerca de 550, entre cerca de 10 e cerca de 500, entre cerca de 10 e cerca de 450, entre cerca de 10 e cerca de 400, entre cerca de 10 e cerca de 350, entre cerca de 10 e cerca de 300, entre cerca de 10 e cerca de 250, entre cerca de 10 e cerca de 200, entre cerca de 10 e cerca de 150, entre cerca de 10 e cerca de 100, ou entre cerca de 10 e cerca de 50).
[000119] Também são providos os métodos para processar uma cultura de células que incluem (a) a provisão de um sistema de filtração de circuito aberto (por exemplo, qualquer um dos sistemas de filtração de circuito aberto descritos no presente documento), (b) o escoamento da cultura de células a partir do reservatório através da unidade de TFF em uma primeira direção de fluxo por um primeiro período de tempo, (c) a inversão da primeira direção de fluxo e o escoamento da cultura de células através da unidade de TFF em uma segunda direção de fluxo por um segundo período de tempo, (d) a inversão da segunda direção de fluxo e o escoamento da cultura através da unidade de TFF na primeira direção de fluxo por um terceiro período de tempo, (e) a repetição das etapas (c) - (d) pelo menos duas (por exemplo, pelo menos três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez, quinze, vinte, trinta, quarenta, cinquenta, sessenta, setenta, oitenta, noventa ou cem, ou mais de cem) vezes, e (f) a coleta do material filtrado. Vários aspectos exemplificadores desses métodos são descritos a seguir.
[000120] A cultura de células a ser processada nos métodos providos no presente documento pode conter uma pluralidade de qualquer tipo de célula de mamífero em um meio de cultura líquido. Em alguns exemplos de todos os métodos descritos no presente documento, o mamífero é uma célula que cresce na cultura em suspensão. Em outros exemplos, a célula de mamífero é uma célula aderente (por exemplo, uma célula que requer um substrato sólido, tais como microcarreadores, para o crescimento em um biorreator de perfusão). Os exemplos não limitadores das células de mamíferos que podem estar presentes em uma cultura de células incluem: células do ovário de hamster chinês (CHO) (por exemplo, células DG44 de CHO, células H1s de CHO, Sp2.0, células de mieloma (por exemplo, NS/0), células B, célula de hibridoma, células T, células de rim embriônicas humanas (HEK) (por exemplo, HEK 293E e HEK 293F), células epiteliais de rim de macaco verde africano (Vero), células epiteliais de rim canino Madin-Darby (Cocker Spaniel) (MDCK). As células de mamíferos adicionais que podem estar presentes em uma cultura de células são conhecidas no estado da técnica.
[000121] Uma cultura de células processada ao usar qualquer um dos métodos descritos no presente documento pode conter uma densidade de célula viável de mais do que cerca de 0,5 x 106 células, mais do que cerca de 1,0 x 106 células, mais do que cerca de 5,0 x 106 células, mais do que cerca de 10,0 x 106 células, mais do que cerca de 15,0 x 106 células, mais do que cerca de 20,0 x 106 células, mais do que cerca de 25,0 x 106 células, mais do que cerca de 30,0 x 106 células, mais do que cerca de 35,0 x 106 células, mais do que cerca de 40,0 x 106 células, mais do que cerca de 45,0 x 106 células, mais do que cerca de 50,0 x 106 células, mais do que cerca de 55,0 x 106 células, mais do que cerca de 60,0 x 106 células, mais do que cerca de 65,0 x 106 células, mais do que cerca de 70,0 x 106 células, mais do que cerca de 75,0 x 106 células, mais do que cerca de 80,0 x 106 células, mais do que cerca de 85,0 x 106 células, mais do que cerca de 90,0 x 106 células, mais do que cerca de 95,0 x 106 células, mais do que cerca de 100,0 x 106 células, mais do que cerca de 105,0 x 106 células, mais do que cerca de 110,0 x 106 células, mais do que cerca de 120,0 x 106 células, mais do que cerca de 125,0 x 106 células, mais do que cerca de 130,0 x 106 células, mais do que cerca de 135,0 x 106 células, mais do que cerca de 140,0 x 106 células, mais do que cerca de 145,0 x 106 células, mais do que cerca de 150,0 x 106 células, mais do que cerca de 155,0 x 106 células, mais do que cerca de 160,0 x 106 células, mais do que cerca de 170,0 x 106 células, mais do que cerca de 175,0 x 106 células, mais do que cerca de 180,0 x 106 células, mais do que cerca de 185,0 x 106 células, mais do que cerca de 190,0 x 106 células, mais do que cerca de 195,0 x 106 células, mais do que cerca de 200,0 x 106 células, mais do que cerca de 205,0 x 106 células, mais do que cerca de 210,0 x 106 células, mais do que cerca de 215,0 x 106 células, mais do que cerca de 220,0 x 106 células, mais do que cerca de 225,0 x 106 células, mais do que cerca de 230,0 x 106 células, mais do que cerca de 235,0 x 106 células, mais do que cerca de 240,0 x 106 células, mais do que cerca de 245,0 x 106 células, ou mais do que cerca de 250,0 x 106 células). Em alguns exemplos, a cultura de células tem uma concentração de célula viável entre cerca de 30 x 106 células e cerca de 100 x 106 células (por exemplo, entre cerca de 30 x 106 células e cerca de 95 x 106 células, entre cerca de 30 x 106 células e cerca de 90 x 106 células, entre cerca de 30 x 106 células e cerca de 85 x 106 células, entre cerca de 35 x 106 células e cerca de 80 x 106 células, entre cerca de 40 x 106 células e cerca de 80 x 106 células, entre cerca de 40 x 106 células e cerca de 60 x 106 células, ou entre cerca de 60 x 106 células e cerca de 80 x 106 células). Em alguns exemplos, a cultura de células tem uma concentração de célula viável entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 250 x 106 células (por exemplo, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 170 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 160 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 150 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 140 x 106 células, entre cerca de 110 x 106 células e cerca de 130 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 170 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 160 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 150 x 106 células, entre cerca de 120 x 106 células e cerca de 140 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 170 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 160 x 106 células, entre cerca de 130 x 106 células e cerca de 150 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 170 x 106 células, entre cerca de 140 x 106 células e cerca de 160 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 150 x 106 células e cerca de 170 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 160 x 106 células e cerca de 180 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 170 x 106 células e cerca de 190 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 180 x 106 células e cerca de 200 x 106 células, entre cerca de 190 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 190 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 190 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 190 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 190 x 106 células e cerca de 210 x 106 células, entre cerca de 200 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 200 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 200 x 106 células e cerca de 230 x 106 células, entre cerca de 200 x 106 células e cerca de 220 x 106 células, entre cerca de 210 x 106 células e cerca de 250 x 106 células, entre cerca de 210 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, entre cerca de 220 x 106 células e cerca de 240 x 106 células, ou entre cerca de 230 x 106 células e cerca de 250 x 106 células).
[000122] A quantidade total da cultura de células no sistema (com exceção do conduto de material filtrado e do tanque de contenção de material filtrado) pode ficar entre 0,2 litro e cerca de 10.000 litros (por exemplo, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 9.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 9.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 8.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 8.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 7.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 7.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 6.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 6.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 6.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e 5.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 5.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 4.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 4.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 3.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 3.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 2.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 2.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 1.500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 1.000 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 500 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 400 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 300 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 200 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 150 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 100 litros, entre cerca de 0,2 litro e cerca de 50 litros, ou entre cerca de 0,2 litro e cerca de 10 litros).
[000123] As células de mamíferos presentes em uma cultura de células podem conter um ácido nucleico recombinante (por exemplo, um ácido nucleico estavelmente integrado no genoma da célula de mamífero) que codifica uma proteína recombinante (por exemplo, uma proteína recombinante que é secretada pela célula de mamífero). Um ácido nucleico que codifica uma proteína recombinante pode ser introduzido em uma célula de mamífero ao usar uma ampla variedade de métodos conhecidos na biologia molecular e na genética molecular. Os exemplos não limitadores incluem a transfecção (por exemplo, a lipofecção), a transdução (por exemplo, a infecção por lentivírus, adenovírus ou retrovírus), e a eletroporação. Em alguns exemplos, o ácido nucleico que codifica uma proteína recombinante não é estavelmente integrado em um cromossoma da célula de mamífero (transfecção transiente), ao passo que em outros o ácido nucleico é integrado. Alternativa ou adicionalmente, o ácido nucleico que codifica uma proteína recombinante pode estar presente em um plasmídio e/ou um cromossoma artificial de mamífero (por exemplo, um cromossoma artificial humano). Alternativa ou adicionalmente, o ácido nucleico pode ser introduzido na célula ao usar um vetor viral (por exemplo, um vetor de lentivírus, retrovírus ou adenovírus). O ácido nucleico pode ser operavelmente ligado a uma sequência de promotor (por exemplo, um promotor forte, tal como um promoter de β-actina e um promotor de CMV, ou um promotor induzível). Uma sequência de ácido nucleico que codifica uma proteína recombinante solúvel pode conter uma sequência que codifica um peptídeo de sinal de secreção no terminal N ou C da proteína recombinante, que é clivado por uma enzima presente na célula de mamífero, e liberado subsequentemente no meio de cultura. Um vetor que contém o ácido nucleico também pode, caso desejado, conter um marcador selecionável (por exemplo, um gene que confere à célula de mamífero uma resistência à higromicina, à puromicina ou à neomicina).
[000124] Os exemplos não limitadores das proteínas recombinantes que podem ser secretadas pelas células de mamíferos na cultura de células incluem imunoglobulinas (incluindo as imunoglobulinas de cadeias leves e pesadas, anticorpos, ou fragmentos de anticorpos (por exemplo, qualquer um dos fragmentos de anticorpos descritos no presente documento), enzimas (por exemplo, uma galactosidase (por exemplo, uma alfa-galactosidase), Miozima, ou Cerezima), proteínas (por exemplo, eritropoietina humana, fator de necrose de tumor (TNF), ou um alfa ou beta interferão), ou proteínas ou fragmentos de proteínas imunogênicos ou antigênicos (por exemplo, proteínas para o uso em uma vacina). Em algumas modalidades, a proteína recombinante é um polipeptídeo de ligação de antígeno projetado que contém pelo menos uma estrutura de suporte de proteína recombinante multifuncional (vide, por exemplo, as proteínas de ligação de antígeno recombinantes descritas em Gebauer et aI., Current Opin. Chem. Biol. 13:245-255, 2009; e a Publicação de Pedido de Patente U.S. no. 201210164066 (incorporada a título de referência no presente documento em sua totalidade)). Os exemplos não limitadores das proteínas recombinantes que são anticorpos incluem: panitumumab, omalizumab, abagovomab, abciximab, actoxumab, adalimumab, adecatumumab, afelimomab, afutuzumab, alacizumab, alacizumab, alemtuzumab, alirocumab, altumomab, amatuximab, anatumomab, apolizumab, atinumab, tocilizumab, basilizimab, bectumomab, belimumab, bevacizumab, biciromab, canakinumab, cetuximab, daclizumab, densumab, eculizumab, edrecolomab, efalizumab, efungumab, ertumaxomab, etaracizumab, golimumab, infliximab, natalizumab, palivizumab, panitumumab, pertuzumab, ranibizumab, rituximab, tocilizumab, e trastuzumab. Os exemplos adicionais dos anticorpos terapêuticos que podem ser produzidos pelos métodos descritos no presente documento são conhecidos no estado da técnica. Os exemplos não limitadores adicionais das proteínas recombinantes que podem ser secretadas pelas células de mamífero na cultura de células incluem: alfa alglucosidase, laronidase, abatacept, galsulfase, alfa lutropina, fator anti-hemofílico, beta agalsidase, beta-1a interferon, alfa darbepoetina, tenecteplase, etanercept, fator de coagulação IX, hormônio estimulante de folículo, beta-1a interferon, imiglucerase, alfa dornase, alfa epoetina, e alteplase.
[000125] Os meios de cultura líquidos são conhecidos no estado da técnica. O meio de cultura líquido pode ser suplementado com um soro de mamífero (por exemplo, soro de vitela e soro fetal de bovino), e/ou um hormônio do crescimento ou um fator do crescimento (por exemplo, a insulina, a transferrina e fator do crescimento epidermal). Alternativa ou adicionalmente, o meio de cultura líquido pode ser um meio de cultura líquido quimicamente definido, um meio de cultura líquido livre de componente derivado de animal, um meio de cultura líquido livre de soro, ou um meio de cultura líquido contendo soro. Os exemplos de meios de cultura líquidos quimicamente definidos, meios de cultura líquidos livres de componentes derivados de animais, meios de cultura líquidos livre de soro, e meios de cultura líquidos contendo soro são comercialmente disponíveis.
[000126] Um meio de cultura líquido contém tipicamente uma fonte de energia (por exemplo, um carboidrato, tal como a glicose), aminoácidos essenciais (por exemplo, o conjunto básico de vinte aminoácidos mais a cisteína), vitaminas e/ou outros compostos orgânicos requeridos a baixas concentrações, ácidos graxos livres, e/ou elementos de traço. O meio de cultura líquido pode, caso desejado, por exemplo, ser suplementado com um hormônio ou fator do crescimento de mamífero (por exemplo, a insulina, a transferrin, ou fator do crescimento epidermal), sais e tampões (por exemplo, sais de cálcio, magnésio e fosfato), nucleosídeos e bases (por exemplo, adenosina, timidina e hipoxantina), hidrolisados de proteína e de tecido, e/ou qualquer combinação destes ou outros aditivos.
[000127] Os exemplos não limitadores de meios de cultura líquidos incluem, por exemplo, CD CHO, Opti CHO e Forti CHO (todos disponíveis junto à Life Technologies; Grand Island, NY), meio Hycell CHO (Thermo Fisher Scientific, Inc.; Waltham, MA), meio Ex-cell CD CHO Fusion (Sigma-Aldrich Co.; St. Louis, MO), e meio PowerCHO (Lonza Group, Ltd.; Basileia, Suíça). Os componentes dos meios que também podem estar presentes em um meio de cultura líquido incluem, mas sem ficar a eles limitados, hidrolisados quimicamente definidos (CD), por exemplo, peptona CD, polipeptídeos CD (dois ou mais aminoácidos), e fatores do crescimento CD. Os exemplos adicionais do meio de cultura de tecido líquido e dos componentes do meio são conhecidos no estado da técnica.
[000128] Uma cultura de células que contém células de mamíferos aderentes pode ser cultivada em um biorreator de perfusão ao usar, por exemplo, microcarreadores. Os microcarreadores exemplificadores não limitadores que podem ser usados incluem CytoPoreTM 1 e CytoPoreTM 2 (disponíveis junto à GE Healthcare, Life Sciences, Piscataway, New Jersey). Os exemplos adicionais dos microcarreadores que podem ser usados são publicamente disponíveis e conhecidos no estado da técnica. Uso de sistemas de filtração de circuito aberto exemplificadores
[000129] Qualquer um dos sistemas de filtração de circuito aberto descritos no presente documento pode ser usado nos métodos providos para processar uma cultura de células. Por exemplo, o biorreator no sistema de filtração de circuito aberto usado nos métodos descritos no presente documento pode ser um biorreator (por exemplo, qualquer biorreator de perfusão conhecido no estado da técnica) ou um tanque de contenção refrigerado. O sistema de filtração de circuito aberto usado nos métodos pode incluir um ou mais condutos (por exemplo, o primeiro conduto, o segundo conduto, um ou mais condutos entre as unidades de TFF vizinhas, e/ou o conduto de material filtrado) que é/são uma tubulação biocompatível. Em alguns exemplos, o sistema de filtração de circuito aberto contém um reservatório e dois ou mais subsistemas (tal como descrito no presente documento).
[000130] Os sistemas de filtração de circuito aberto usados nos métodos podem incluir uma unidade de TFF com um único filtro de fluxo cruzado (por exemplo, um filtro tubular de fluxo cruzado) ou dois ou mais (por exemplo, dois, três, quatro ou cinco) filtros de fluxo cruzado (por exemplo, filtros tubulares de fluxo cruzado) tal como descrito no presente documento. Em outros exemplos, os sistemas de filtração de circuito aberto usados podem incluir duas ou mais (por exemplo, duas, três, ou quatro) unidades de TFF, em que cada par de unidades de TFF vizinhas é conectado de maneira fluida por um conduto de fluido. As unidades de TFF podem prover uma área total de filtração entre cerca de 0,1 m2 a cerca de 150 m2 (por exemplo, entre cerca de 0,1 m2 a cerca de 145 m2, entre cerca de 0,1 m2 e 140 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 135 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 130 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 125 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 120 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 115 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 110 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 105 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 100 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 95 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 90 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 85 m2, entre cerca de 0,1 m2 e 80 m2, entre cerca de 0,1 m2 e 75 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 70 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 65 m2, entre cerca de 0,1 m2 e 60 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 55 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 50 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 45 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 40 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 35 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 30 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 25 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 20 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 15 m2, entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 10 m2, ou entre cerca de 0,1 m2 e cerca de 5 m2). O(s) filtro(s) presente(s) em uma unidade de TFF pode ter qualquer combinação de tamanhos de poros (por exemplo, cerca de 0,2 μm), formatos, diâmetros internos de fibra e/ou os comprimentos de fibra descritos no presente documento.
[000131] Os sistemas de filtração de circuito aberto usados no presente documento podem incluir pelo menos uma bomba disposta no primeiro conduto ou no segundo conduto, ou em ambos. Pelo menos uma bomba também pode ser disposta em um ou mais dos condutos no sistema (por exemplo, em um ou mais dentre o primeiro conduto, o segundo conduto, e/ou um ou mais condutos entre as unidades de TFF vizinhas). O sistema usado pode incluir pelo menos uma bomba disposta no reservatório e próxima ao primeiro ou ao segundo condutos (por exemplo, uma distância entre 0,01 cm a 5 cm (por exemplo, entre 0,01 cm e 4 cm, entre 0,01 cm e 3 cm, entre 0,01 cm e 2 cm, ou entre 0,01 cm e 1 cm) da bomba para posicionar onde o primeiro conduto ou o segundo conduto conectam com o biorreator). Alguns sistemas incluem somente uma única bomba que impele a cultura de células na primeira direção durante o primeiro e o terceiros períodos de tempo, e impele a cultura de células na segunda direção durante o segundo período de tempo. Outros sistemas incluem uma primeira e uma segunda bombas, em que a primeira bomba impele a cultura de células na primeira direção e a segunda bomba impele a cultura de células na segunda direção.
[000132] Em qualquer um dos sistemas usados nos métodos, pelo menos uma bomba (por exemplo, uma, duas, três ou quatro bombas) pode ser uma LTP (por exemplo, qualquer uma das LTPs descritas no presente documento, tal como uma bomba peristáltica). Pelo menos uma bomba (por exemplo, pelo menos uma LTP) presente no sistema usado nos métodos pode ter qualquer combinação das singularidades ou características da bomba (por exemplo, das LTPs) descritas no presente documento (por exemplo, o volume da coluna da bomba, o tipo e/ou a tubulação). Em qualquer um dos métodos, pelo menos uma bomba é usada a uma velocidade da bomba (rpm) entre cerca de 10 rpm e cerca de 100 rpm (por exemplo, entre cerca de 10 rpm e cerca de 95 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 90 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 85 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 80 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 75 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 70 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 65 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 60 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 55 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 50 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 45 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 40 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 35 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 30 rpm, entre cerca de 10 rpm e cerca de 25 rpm, ou entre cerca de 10 rpm e cerca de 20 rpm). Em alguns exemplos, os métodos resultam em uma vazão de perfusão entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 40 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 35 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 30 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora e cerca de 25 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 20 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 15 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 10 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 9 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 8 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 7 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 6 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 5 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 4 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 3 l/m2/hora, entre cerca de 0,5 l/m2/hora a cerca de 2 l/m2/hora, ou entre cerca de 0,8 l/m2/hora a cerca de 1,2 l/m2/hora). Em alguns exemplos, o uso de pelo menos uma bomba resulta em uma taxa de cisalhamento no sistema entre cerca de 50 s-1 a cerca de 1.000 s-1, por exemplo, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 950 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 900 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 850 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 800 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 750 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 700 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 650 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 600 s-1, entre cerca de 50 s- 1 a cerca de 550 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 500 s-1, entre cerca de s-1 a cerca de 450 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 400 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 350 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 300 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 250 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 200 s-1, entre cerca de 50 s-1 a cerca de 150 s-1, ou entre cerca de 50 s-1 a cerca de 100 s-1). Os exemplos específicos das bombas que podem ser usadas nesses métodos incluem uma bomba peristáltica Watson- Marlow 620 com uma tubulação de 16 mm ou uma bomba peristáltica Watson-Marlow 800 com uma tubulação de 40 mm.
[000133] Tal como um elemento versado na técnica pode apreciar, o volume total da cultura de células no sistema (excluindo o volume do material filtrado no conduto do material filtrado e no tanque de contenção de material filtrado), da área total de filtração provido por pelo menos uma unidade de TFF, e a vazão (por exemplo, no segundo e no terceiro períodos de tempo) precisam ser executados a uma razão razoável (por exemplo, os valores e os parâmetros exemplificadores descritos no presente documento) que propicie um ou mais benefícios dos sistemas e métodos presentemente providos.
[000134] Nos métodos descritos no presente documento, o primeiro, o segundo e/ou o terceiros períodos de tempo podem ficar entre cerca de 20 segundos e cerca de 15 minutos (por exemplo, entre cerca de 30 segundos e cerca de 15 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 14 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 13 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 12 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 11 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 10 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 9 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 8 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 7 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 6 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 5 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 4 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 3 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 2 minutos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 115 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 110 segundos, entre cerca de 20 segundos e 105 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 100 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 95 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 90 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 85 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 80 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 75 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 70 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 65 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 60 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 55 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 50 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 45 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 40 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 35 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 30 segundos, entre cerca de 20 segundos e cerca de 25 segundos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 90 segundos, entre cerca de 35 segundos e cerca de 85 segundos, entre cerca de 40 segundos e cerca de 80 segundos, entre cerca de 45 segundos e cerca de 75 segundos, entre cerca de 50 segundos e cerca de 70 segundos, entre cerca de 55 segundos e cerca de 65 segundos, entre cerca de 30 segundos e 14 minutos, entre cerca de 30 segundos e 13 minutos, entre cerca de 30 segundos e 12 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 11 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 10 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 9 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 8 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 7 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 6 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 5 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 4 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 3 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 2 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 90 segundos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 1 minuto, entre cerca de 1 minuto e cerca de 15 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 14 minutos, entre cerca de 15 minutos e cerca de 13 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 12 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 11 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 10 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 9 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 8 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 7 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 6 minutos,entre cerca de 1 minuto e cerca de 5 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 4 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 3 minutos, entre cerca de 1 minuto e cerca de 2 minutos, ou entre cerca de 1 minuto e cerca de 90 segundos). Em alguns exemplos, o primeiro, o segundo e o terceiro períodos de tempo são mais ou menos idênticos. Em outros exemplos, o primeiro, o segundo e o terceiro períodos de tempo não são os mesmos.
[000135] Em alguns exemplos, a primeira direção de fluxo no primeiro período de tempo escoa cultura de células do reservatório através do primeiro ou do segundo conduto em que pelo menos uma bomba é disposta (por exemplo, uma única bomba), em seguida através de pelo menos uma unidade de TFF, e a seguir de volta ao reservatório através do outro conduto (por exemplo, por um período entre cerca de 30 segundos e cerca de 60 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 50 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 40 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 30 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 20 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 15 minutos, entre cerca de 30 segundos e cerca de 10 minutos, ou entre cerca de 30 segundos e cerca de 5 minutos). Em tais exemplos, o fluxo durante o primeiro período de tempo é usado para equilibrar pelo menos uma unidade de TFF do sistema (e pelo menos um filtro de fluxo cruzado no mesmo). A FIGURA 8 é um diagrama esquemático que mostra o fluxo da cultura de células na primeira direção de fluxo com a finalidade de equilibrar pelo menos uma unidade de TFF no sistema.
[000136] A FIGURA 9 mostra um exemplo do fluxo da cultura de células do reservatório através da unidade de TFF em uma primeira direção de fluxo por um primeiro período de tempo (t1), a inversão da primeira direção de fluxo por um período de tempo (tr1) e o fluxo da cultura de células através da unidade de TFF em uma segunda direção de fluxo por um segundo período de tempo (t2), a inversão da segunda direção de fluxo por um período de tempo (tr2) e o fluxo da cultura através da unidade de TFF na primeira direção de fluxo por um terceiro período de tempo (t3). Por exemplo, tr1 e/ou tr2 podem ficar entre cerca de 1 segundo e cerca de 1 minuto (por exemplo, entre cerca de 1 segundo e cerca de 55 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 50 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 45 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 40 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 35 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 30 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 25 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 20 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 15 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 10 segundos, entre cerca de 1 segundo e cerca de 5 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 60 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 55 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 50 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 45 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 40 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 35 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 30 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 25 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 20 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 15 segundos, entre cerca de 5 segundos e cerca de 10 segundos, ou entre cerca de 2 segundos e cerca de 10 segundos, entre cerca de 2 segundos e cerca de 8 segundos, entre cerca de 2 segundos e cerca de 6 segundos, ou entre cerca de 2 segundos e cerca de 4 segundos).
[000137] O fluxo na primeira e/ou segunda direções (por exemplo, qualquer um dentre o primeiro, o segundo e/ou o terceiro períodos de tempo) pode resultar em uma vazão entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 120 l/minuto (por exemplo, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 115 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 110 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 105 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 100 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 95 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 90 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 85 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 80 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 75 l/minuto, entre cerca de 0,5 l/minuto a cerca de 70 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 65 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 60 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 55 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 50 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 45 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 40 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 35 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 30 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 25 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 20 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 15 l/minuto, entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 10 l/minuto, ou entre cerca de 0,1 l/minuto a cerca de 5 l/minuto).
[000138] A iteração simples de (i) fluxo da cultura de células na primeira direção de fluxo pelo primeiro período de tempo e (ii) fluxo da cultura de células na segunda direção de fluxo pelo segundo período de tempo pode resultar em uma fração de troca entre cerca de 40% a cerca de 95% (por exemplo, entre cerca de 40% a cerca de 90%, entre cerca de 40% a cerca de 85%, entre cerca de 40% a cerca de 80%, entre cerca de 40% a cerca de 75%, entre cerca de 45% a cerca de 80%, entre cerca de 50% a cerca de 80%, entre cerca de 55% a cerca de 75%, entre cerca de 60% e cerca de 85%, entre cerca de 70% e cerca de 95%, ou entre cerca de 70% e cerca de 85%).
[000139] Nos métodos providos no presente documento, o volume da cultura de células no sistema (com exceção do conduto de material filtrado, do tanque de contenção de material filtrado e/ou do sistema de manufatura biológica) pode ficar entre cerca de 0,1 litro e cerca de 50 litros (por exemplo, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 45 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 40 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 35 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 30 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 25 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 20 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 18 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 16 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 14 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 12 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 10 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 8 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 6 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 4 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 3 litros, entre cerca de 0,1 litro e cerca de 2 litros, ou entre cerca de 0,1 litro e cerca de 1 litro). A quantidade de tempo que a cultura de células passa na parte externa do reservatório (por exemplo, no biorreator de perfusão) nos métodos descritos no presente documento pode ficar entre 5 segundos a 45 segundos (por exemplo, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 40 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 35 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 30 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 25 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 20 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 15 segundos, entre cerca de 5 de segundos e cerca de 10 segundos).
[000140] Algumas modalidades dos métodos providos no presente documento produzem um material filtrado que não contém uma célula de mamífero. Os métodos providos no presente documento também podem produzir um material filtrado que contém uma proteína recombinante secretada (por exemplo, um anticorpo ou um fragmento de ligação de antígeno do mesmo, um fator do crescimento, uma citocina, ou uma enzima) de uma cultura de células que contém a proteína recombinante secretada. Em algumas modalidades, a cultura de células e/ou o material filtrado são estéreis.
[000141] Os presentes métodos podem ser escalonados para cima ou para baixo para filtrar um volume maior da cultura de células por unidade de tempo. Tal como pode ser apreciado pelos elementos versados na técnica, um volume maior da cultura de células pode ser processado por unidade de tempo mediante a incorporação de pelo menos uma bomba com um volume maior da coluna da bomba e uma tubulação maior e/ou um número maior de filtros de fluxo cruzado na(s) unidade(s) de TFF ou um número maior de unidades de TFF (por exemplo, uma área de filtração total maior). Essas mudanças podem ser implementadas no sistema de filtração de circuito aberto usado para executar os métodos descritos no presente documento e podem ser testadas para assegurar que o sistema da escala maior tem um ou mais (por exemplo, dois, três, quatro, cinco, seis ou sete) dos benefícios a seguir: volume externo diminuído da cultura de células (fora do reservatório), fração de troca aumentada (por exemplo, dentro do primeiro conduto, da unidade de TFF e do segundo conduto), tempo de residência externa da cultura de células (fora do reservatório) diminuído, tensão de cisalhamento diminuída durante o filtração da cultura de células, viabilidade de célula melhorada na cultura de células, elevada densidade de célula viável na cultura de células, e sujeira diminuída no filtro em comparação com outros sistemas de filtração de circuito aberto unidirecionais (por exemplo, sistemas de TFF unidirecionais) ou sistemas de filtração de circuito fechado bidirecionais (sistemas de ATFTM de circuito fechado). Os exemplos dos parâmetros físicos e fun-cionais de três métodos exemplificadores diferentes e dos sistemas de filtração de circuito aberto usados para executar cada método são mostrados na Tabela 2 (a seguir).
[000142] Qualquer um dos métodos descritos no presente documento pode ser executados continuamente por um período entre cerca de 14 dias e cerca de 100 dias (por exemplo, entre cerca de 14 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 30 dias, entre cerca de 14 dias e cerca de 20 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 20 dias e cerca de 30 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 30 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 40 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 50 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 50 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 50 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 50 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 60 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 60 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 60 dias e cerca de 80 dias, ou entre cerca de 60 dias e cerca de 70 dias). Tabela 2. Parâmetros de três métodos exemplificadores diferentes e do sistema usado para executar cada método
[000143] Em algumas modalidades, a mudança na pressão ao longo das fibras do filtro em um ou mais filtros de fluxo cruzado em pelo menos uma unidade de TFF e/ou a mudança na pressão através da membrana do filtro em um ou mais filtros de fluxo cruzado em pelo menos uma unidade de TFF permanecem substancialmente as mesmas (por exemplo, dentro de cerca de ± 20%, dentro de cerca de ±19%, dentro de cerca de ± 18%, dentro de cerca de ± 17%, dentro de cerca de ± 16%, dentro de cerca de ± 15%, dentro de cerca de ± 14%, dentro de cerca de ± 13%, dentro de cerca de ± 12%, dentro de cerca de ± 11 %, dentro de cerca de ± 10%, dentro de cerca de ± 9%, dentro de cerca de ± 8%, dentro cerca de ± 7%, dentro de cerca de ± 6%, dentro de cerca de ± 5%, dentro de cerca de ± 4%, dentro de cerca de ± 3%, dentro de cerca de ± 2,5%, dentro de cerca de ± 2,0%, dentro de cerca de ± 1,5%, dentro de cerca de ± 1,0%, ou dentro de cerca de ± 0,5% da mudança inicial na pressão através das fibras do filtro ou através da membrana do filtro no início do método) durante a execução do método por um período de cerca de, por exemplo, entre cerca de 1 hora e cerca de 100 dias (por exemplo, entre cerca de 1 hora e cerca de 95 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 90 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 90 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 85 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 80 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 75 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 70 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 65 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 60 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 55 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 50 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 45 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 40 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 35 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 30 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 25 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 20 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 15 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 10 dias, entre cerca de 1 hora e cerca de 5 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 100 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 90 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 85 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 80 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 75 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 70 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 65 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 60 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 55 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 50 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 45 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 40 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 35 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 30 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 25 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 20 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 15 dias, entre cerca de 1 dia e cerca de 10 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 95 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 85 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 75 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 65 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 55 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 45 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 35 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 30 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 25 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 20 dias, entre cerca de 5 dias e cerca de 15 dias,entre cerca de 5 dias e cerca de 10 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 95 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 85 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 75 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 65 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 55 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 45 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 35 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 30 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 25 dias, entre cerca de 10 dias e cerca de 20 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 100 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 95 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 90 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 85 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 80 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 75 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 70 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 65 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 60 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 55 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 50 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 45 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 40 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 35 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 30 dias, entre cerca de 15 dias e cerca de 25 dias, ou entre cerca de 15 dias e cerca de 20 dias). Um aumento significativo na mudança na pressão através da fibra do filtro ou da membrana do filtro indica sujeira em pelo menos um filtro de fluxo cruzado em pelo menos uma unidade de TFF no sistema. Incubação da cultura de células no reservatório
[000144] Algumas modalidades também incluem a incubação da cultura de células no reservatório (por exemplo, no biorreator de perfusão) sob condições que permitem que a célula de mamífero secrete uma proteína recombinante no meio de cultura de tecido. Por exemplo, a cultura de células no reservatório pode ser incubada a uma temperatura de cerca de 32°C a cerca de 39°C. Os elementos versados na técnica irão apreciar que a temperatura pode ser alterada no(s) ponto(s) no tempo específico(s) durante a incubação (por exemplo, em uma base horária ou diária). Por exemplo, a temperatura pode ser alterada ou mudada (por exemplo, aumentada ou diminuída) em cerca de um dia, dois dias, três dias, quatro dias, cinco dias, seis dias, sete dias, oito dias, nove dias, dez dias, onze dias, doze dias, catorze dias, quinze dias, dezesseis dias, dezessete dias, dezoito dias, dezenove dias, ou cerca de vinte dias ou mais após a colocação da cultura de células no reservatório). Por exemplo, a temperatura pode ser alterada para cima (por exemplo, uma mudança de até ou cerca de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5 ou 10,0°C). Por exemplo, a temperatura pode ser mudada para baixo (por exemplo, uma mudança de até ou cerca de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5 ou 10°C). A incubação da cultura de células em um reservatório também pode ser executada em uma atmosfera que contém no máximo ou então cerca de 1% a 15% de CO2 (por exemplo, no máximo ou então cerca de 14% de CO2, 12% de CO2, 10% de CO2, 8% de CO2, 6% de CO2, 5%, 4% de CO2, 3% de CO2, 2% de CO2, ou no máximo ou então cerca de 1% de CO2). Além disso, qualquer um dos métodos descritos no presente documento pode incluir a incubação da cultura de células em uma atmosfera umidificada (por exemplo, pelo menos ou então cerca de 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 85%, 80%, 85%, 90%, ou pelo menos ou então cerca de 95% de umidade, ou cerca de 100% de umidade).
[000145] A incubação da cultura de células em um reservatório (por exemplo, um biorreator de perfusão) durante a reiteração do primeiro, segundo e terceiro períodos de tempo, pode incluir uma etapa de adição de um volume do meio de cultura líquido ao biorreator. Por exemplo, a adição do volume do meio de cultura líquido ao biorreator pode contrabalançar a perda do meio de cultura líquido que sai do sistema como material filtrado. A adição do meio de cultura líquido ao reservatório pode ser executada contínua ou periodicamente (por exemplo, uma vez a cada terceiro dia, uma vez a cada dois dias, uma vez ao dia, duas vezes ao dia, três vezes ao dia, quatro vezes ao dia, cinco vezes ao dia, ou mais de cinco vezes ao dia), ou qualquer combinação destes. O volume do meio de cultura líquido adicionado ao reservatório pode em alguns casos ser executado de maneira tal que o volume inicial da cultura de células no sistema (excluindo o volume do material filtrado presente no conduto de material filtrado e no tanque de contenção de material filtrado) é mais ou menos o mesmo em cada período de 24 horas ou por todo o período em que o método é executado. Tal como é sabido no estado da técnica, a taxa à qual o meio de cultura líquido é removido do sistema como material filtrado (volume/unidade de tempo) e a taxa à qual o volume do meio de cultura líquido é adicionado ao reservatório (volume/unidade de tempo) podem ser variadas. A taxa à qual o meio de cultura líquido é removido do sistema como material filtrado (volume/unidade de tempo) e a taxa à qual o volume do meio de cultura líquido é adicionado (volume/unidade de tempo) podem ser mais ou menos idênticas ou podem ser diferentes.
[000146] Alternativamente, o volume removido do sistema como material filtrado e o volume adicionado ao reservatório podem mudar (por exemplo, aumentar gradualmente) em cada período de 24 horas (ou, alternativamente, um período de tempo incremental entre 0,1 hora e cerca de 24 horas ou um período de tempo incremental de mais de 24 horas) durante a execução do método. Por exemplo o volume do meio de cultura líquido removido do sistema como material filtrado e o volume do meio de cultura líquido adicionado dentro de cada período de 24 horas (ou, alternativamente, um período de tempo incremental entre cerca de 1 hora e acima de 24 horas ou um período de tempo incremental de mais de 24 horas) na execução do método podem ser aumentados (por exemplo, gradualmente ou através de incrementos alternados), por exemplo, de um volume que fica entre 0,5% a cerca de 20% do volume do reservatório ou do volume total da cultura de células no início da execução do método a cerca de 25% a cerca de 150% do volume do reservatório ou do volume total da cultura de células no início da execução do método. Tal como pode ser apreciado pelo elemento versado na técnica, dentro de cada período de 24 horas, o volume removido do sistema como material filtrado e o volume adicionado ao reservatório são de preferência de cerca de 100% a cerca de 400% (por exemplo, entre cerca de 100% e cerca de 350%, entre cerca de 100% e cerca de 300%, entre cerca de 100% e cerca de 250%, entre cerca de 100% e cerca de 200%, entre cerca de 100% e cerca de 150%, entre cerca de 150% e cerca de 400%, entre cerca de 150% e cerca de 350%, entre cerca de 150% e cerca de 300%, entre cerca de 150% e cerca de 250%, entre cerca de 150% e cerca de 200%, entre cerca de 200% e cerca de 400%, entre cerca de 200% e cerca de 350%, entre cerca de 200% e cerca de 300%, ou entre cerca de 200% e cerca de 250%) do volume do reservatório ou do volume total da cultura de células no início da execução do método.
[000147] Os elementos versados na técnica irão apreciar que o meio de cultura líquido removido do sistema como material filtrado e o meio de cultura líquido adicionado ao reservatório podem ser do mesmo tipo de meio. Em outros exemplos, o meio de cultura líquido removido do sistema como material filtrado e o meio de cultura líquido adicionado ao reservatório podem ser substancialmente diferentes. O volume do meio de cultura líquido pode ser adicionado tanto manualmente quanto mediante o uso de um sistema automatizado, por exemplo, por uma bomba de perfusão. Isolamento da proteína recombinante do material filtrado
[000148] Qualquer um dos métodos descritos no presente documento podem incluir ainda uma etapa de isolamento da proteína recombinante secretada (por exemplo, qualquer uma das proteínas recombinantes descritas no presente documento) do material filtrado. Muitos métodos para isolar um polipeptídeo (por exemplo, um polipeptídeo secretado) de um fluido são conhecidos no estado da técnica. Por exemplo, os métodos para isolar uma proteína recombinante podem incluir uma ou mais etapas de: captura, purificação, polimento e/ou filtração de um fluido que contém a proteína recombinante. Tal como é bem sabido no estado da técnica, os métodos específicos usados para isolar uma proteína recombinante irão depender das propriedades biofísicas da proteína recombinantes. Por exemplo, um anticorpo recombinante pode ser purificado ao usar, em parte, uma etapa de captura do anticorpo ao usar uma resina de proteína A.
[000149] Em alguns exemplos, uma proteína recombinante presente no material filtrado é isolada ao usar um processo integrado e contínuo que inclui o isolamento através de pelo menos um sistema de cromatografia de múltiplas colunas (MCCS) (por exemplo, qualquer um de um ou mais MCCS descritos no presente documento). O processo integrado e contínuo pode ser executado ao usar qualquer um dos sistemas de manufatura biológica exemplificadores descritos no presente documento. Os processos integrados e contínuos exemplificadores para isolar uma proteína recombinante e os sistemas de manufatura biológica a ser usados em tais processos são descritos no Pedido de Patente U.S. no. de série 61/775.060, depositado em 08 de março de 2013, e no Pedido de Patente U.S. no. de série 61/856.390, depositado em 19 de julho de 2013.
[000150] A proteína recombinante isolada resultante pode ser pelo menos ou então cerca de 50% em peso pura, por exemplo, pelo menos ou então cerca de 55% em peso pura, pelo menos 60% em peso pura, pelo menos 65% em peso pura, pelo menos 70% em peso pura, pelo menos 75% em peso pura, pelo menos 80% em peso pura, pelo menos 85% em peso pura, pelo menos 90% em peso pura, pelo menos 95% em peso pura, pelo menos 96% em peso pura, pelo menos 97% em peso pura, pelo menos 98% em peso pura, ou pelo menos ou cerca de 99% em peso pura, ou mais de 99% em peso pura.
[000151] Alguns métodos também incluem uma etapa de formulação de uma substância de fármaco terapêutica ao misturar a proteína recombinante isolada com um excipiente ou tampão farmaceuticamente aceitável. A mistura pode ser executada ao misturar um fluido que contém a proteína recombinante isolada com uma solução tamponada. Em outros exemplos, a mistura pode ser executada ao adicionar um agente tampão sólido a um fluido que contém a proteína recombinante isolada com uma solução tamponada. Uma outra forma de mistura, tal como englobado no presente documento, é a dissolução de uma composição sólida (por exemplo, um pó liofilizado ou uma torta) contendo a proteína recombinante isolada com uma solução tamponada (por exemplo, solução salina estéril injetável). A substância de fármaco terapêutica pode ser formulada para qualquer via de administração conhecida no estado da técnica (por exemplo, administração oral, administração intravenosa, administração intra-arterial, administração intramuscular, administração intraperitoneal, administração subcutânea, administração intratecal, ou inalação).
[000152] A invenção também é descrita nos exemplos a seguir, que não limitam o âmbito da invenção descrito nas reivindicações. Exemplo 1. Comparação do processamento obtido por sistemas de filtração de circuito aberto providos no presente documento versus o processamento obtido por ATF™ (Refine Technology)
[000153] Um conjunto de experimentos foi realizado para comparar o processamento da cultura de células obtido por um sistema de filtração de circuito aberto provido no presente documento com o processamento da cultura de células obtido por ATPTM (Refine Technology) (um sistema de filtração tangencial de fluxo alternado de circuito fechado). O dispositivo usado para realizar esses experimentos é descrito de modo geral na FIGURA 5. Especificamente, o reservatório usado no sistema de filtração de circuito aberto é um biorreator Broadly-James de 15 litros, em que o primeiro conduto e o segundo conduto consistem em uma tubulação de transferência soldável biocompatível com um diâmetro interno de 0,5 polegada, a unidade de TPP contém um único filtro tubular de fluxo cruzado (composto de fibras de poliéter sulfona com um comprimento de 30 cm e um diâmetro interno de 1 mm, e com um tamanho médio de poro de 0,2 μm, uma densidade de fibra de 830 fibras/filtro, e uma área de filtração de 0,77 m2), pelo menos uma bomba é uma única bomba peristáltica Watson-Marlow capaz de impelir um fluido na primeira e segunda direções de fluxo, com um volume da coluna da bomba entre 50 ml a 100 ml com uma tubulação GORE Sta- Pure de canal duplo que tem um diâmetro interno de 16 mm e um diâmetro de parede de 4 mm.
[000154] Um sumário dos parâmetros experimentais usados para a comparação do processamento obtido pelos sistemas de filtração de circuito aberto presentemente providos e ATPTM pela Refine Technology é resumido nas Tabelas 3 e 4 (a seguir). Um sumário detalhado adicional dos métodos usados para realizar esses experimentos é fornecido a seguir. Tabela 3. Parâmetros Experimentais
[000155] As condições usadas para operar o biorreator de perfusão são listadas na Tabela 3. Os biorreatores foram mantidos a 40 x 106 célula com 10 litros de volume de trabalho e volume de 2 reatores/dia de substituição por meio de cultura CD-CHO. O sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento continha o mesmo filtro e invólucro que ATF4, mas usava uma bomba peristáltica Watson-Marlow de 620 Du com um volume da coluna da bomba entre 50 ml a 100 ml como uma bomba de recirculação de cultura para fluir de maneira reversível a cultura de células através do sistema (mostrado na FIGURA 5) e um sistema do circuito aberto (ao invés de um sistema fechado usado em ATF4). A taxa de perfusão do biorreator ATF4 foi mudada do volume de 2 reatores/dia para volume de 1 reator/dia no 20° dia da cultura, ao passo que o sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento foi alterado de uma taxa de perfusão do volume de 2 reatores/dia para o volume de 1 reator/dia no 32° dia, e 10% de Efficient Feed B (Gibco, Invitrogen) também foram suplementados.
[000156] O sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento atingiu uma densidade de célula viável de 40 x 106 células nos dias 9 e 10, e atingiu uma densidade de célula de 40 x 106 células antes do que o sistema de ATF correspondente (FIGURA 10). A porcentagem de célula viável do sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento era de cerca de 90%, uma vez que a cultura atingiu 40 x 106 células, e continuou a diminuir até estabilizar a 70% por três semanas (FIGURA 11). A capacitância da cultura de células no sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento foi elevada em comparação à cultura de células no sistema de ATF (FIGURA 12), e o diâmetro médio de célula viável da cultura de células do sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento e da cultura de células do sistema de ATF eram similares (FIGURA 13).
[000157] Os perfis de produtividade das culturas da célula no sistema de filtração de circuito aberto provido no presente documento e na cultura de células do sistema de ATF são mostrados na FIGURA 14, na FIGURA 15, na FIGURA 16 e na FIGURA 17. A concentração de IgG produzida pela cultura de células no sistema de filtração de circuito aberto provido no presente documento foi aumentada em pontos no tempo posteriores em comparação com o sistema de ATF (FIGURA 14). A produtividade volumétrica e a produtividade específica da cultura de células no sistema de filtração de circuito aberto provido no presente documento foram aumentadas em comparação com a cultura de células no sistema de ATF (FIGURA 15 e FIGURA 16, respectivamente). O coeficiente de crivo da cultura de células no sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento permaneceu em cerca de 90% após três semanas da cultura, e era maior do que o coeficiente de crivo da cultura de células no sistema de ATF (FIGURA 17).
[000158] Os perfis de produção de glicose e de lactato de cada sistema testado são mostrados na FIGURA 18, na FIGURA 19, na FIGURA 20 e na FIGURA 21. A taxa de consumo de glicose e a taxa específica de produção de lactato da cultura de células específicos no sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento eram maiores do que a taxa de consumo de glicose e a taxa específica de produção de lactato da cultura de células específicos no sistema de ATF (FIGURA 18 e FIGURA 19, respectivamente). Além disso, a taxa de consumo aeróbico de glicose e o rendimento de lactato da glicose específicos eram maiores na cultura de células no sistema de filtração de circuito aberto testado provido no presente documento do que a taxa de consumo aeróbico de glicose e o rendimento de lactato de glucose específicos na cultura de células no sistema de ATF (FIGURA 20 e FIGURA 21, respectivamente).
[000159] Esses dados indicaram que os sistemas de filtração de circuito aberto presentemente providos resultam em uma cultura de células com propriedades da cultura de células melhoradas comparáveis tais como uma capacitância melhorada ou comparável, uma produtividade volumétrica e específica aumentada ou comparável, um coeficiente de crivo aumentado ou comparável, e um consumo de glicose específico aumentado ou comparável em comparação a um outro sistema de filtração tangencial de circuito fechado (o sistema ATFTM da Refine Technology). Exemplo 2. Densidade de célula viável observada em sistemas de filtração de circuito aberto
[000160] Um experimento é realizado para determinar as mais elevadas de densidades de células viáveis obtidas ao usar um sistema de filtração de circuito aberto provido no presente documento e, opcionalmente, ao comparar as densidades de células viáveis determinadas às densidades de células viáveis obtidas ao usar ATFTM (Refine Technology) (um sistema de filtração tangencial de fluxo alternado de circuito fechado), sob condições similares. O dispositivo a ser usado nesses experimentos é mostrado de modo geral na FIGURA 5. Especificamente, o reservatório a ser usado no sistema de filtração de circuito aberto é um biorreator Broadly-James de 15 litros, o primeiro conduto e o segundo conduto consiste em uma tubulação de transferência soldável biocompatível com um diâmetro interno de 0,5 polegada, em que a unidade de TFF contém um único filtro tubular de fluxo cruzado (composto de fibras de poliéter sulfona com um comprimento de 30 cm e um diâmetro interno de 1 mm, e com um tamanho médio de poro de 0,2 μm, uma densidade de fibra de 830 fibras/filtro, e uma área de filtração de 0,77 m2), em que pelo menos uma bomba é uma única bomba peristáltica Watson-Marlow capaz de impelir um fluido na primeira e segunda direções de fluxo, com um volume da coluna da bomba entre 50 ml a 100 ml com uma tubulação Gore Sta- Pure de canal duplo que tem um diâmetro interno de 16 mm e um diâmetro de parede de 4 mm.
[000161] Um sumário dos parâmetros experimentais para determinar as densidades de célula mais elevadas que podem ser obtidas ao usar os sistemas de filtração de circuito aberto presentemente providos (e opcionalmente ATFTM da Refine Technology) é mostrado na Tabela 5. Um sumário detalhado adicional dos métodos a ser usados nesses experimentos é fornecido a seguir. Tabela 5. Parâmetros Experimentais
[000162] As condições a ser usadas para operar o biorreator de perfusão são listadas na Tabela 5. As células são colocadas para crescer nos biorreatores, com um volume de trabalho de 10 litros, e uma substituição suficiente com meio de cultura de CD CHO para manter uma taxa específica de perfusão da célula de 0,05 nL/célula-d. O sistema de filtração de circuito aberto contém o mesmo filtro e invólucro que ATF4, mas usa uma bomba peristáltica Watson-Marlow de 620 Du com um volume da coluna da bomba entre 50 ml a 100 ml como uma bomba de recirculação da cultura para impelir de maneira reversível a cultura de células através do sistema (mostrado na FIGURA 5) e um sistema de circuito aberto (ao invés de um sistema fechado usado em ATF4). A densidade de célula viável da cultura de células é determinada uma vez por dia enquanto dura a execução do processo de cultura de células.
[000163] Deve ser compreendido que, embora a invenção tenha sido descrita conjuntamente com a descrição detalhada da mesma, a descrição acima se presta a ilustrar e não limitar o âmbito da invenção, que é definido pelo âmbito das reivindicações anexas. Outros aspectos, vantagens e modificações estão dentro do âmbito das reivindicações a seguir.
Claims (16)
1. Método de processamento de uma cultura de células de mamífero, o método caracterizado pelo fato de que inclui: (a) prover um sistema de filtração de circuito aberto (1), em que o sistema de filtração de circuito aberto inclui um biorreator (2) que inclui uma cultura de células de mamífero, uma unidade de filtração de fluxo tangencial (TFF) que possui primeira e segunda entradas (4, 5), um primeiro conduto (6) em comunicação fluida entre o biorreator (2) e primeira entrada (4) da unidade de TFF (3), e um segundo conduto (7) em comunicação fluida entre o biorreator (2) e a segunda entrada (5) da unidade de TFF (3), e uma ou mais bomba(s) (8) disposta dentro do sistema (1) para escoar fluido através do sistema (1), em que o sistema (1) é configurado de modo que a cultura de células de mamífero possa escoar de maneira reversível através do sistema (1) de ou para o biorreator (2) e através do primeiro e do segundo condutos (6, 7) e da unidade de TFF (3) através da uma ou mais bomba(s) (8), e material filtrado possa ser coletado da unidade de TFF (3); (b) escoar cultura de células de mamífero do biorreator (2) através dos primeiro e segundo condutos (6, 7) e da unidade de TFF (3) em uma primeira direção de fluxo por um primeiro período de tempo; (c) inverter a primeira direção de fluxo e escoar a cultura de células de mamífero através dos primeiro e segundo condutos (6, 7) e da unidade de TFF (3) em uma segunda direção de fluxo por um segundo período de tempo; (d) inverter a segunda direção de fluxo e escoar a cultura de células de mamífero através dos primeiro e segundo condutos (6, 7) e da unidade de TFF (3) na primeira direção de fluxo por um terceiro período de tempo; (e) repetir etapas (c) - (d) duas ou mais vezes; e (f) coletar o material filtrado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de TFF (3) inclui um único filtro de fluxo cruzado (12), por exemplo, um filtro de fluxo cruzado tubular.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de TFF (3) inclui dois ou mais filtros de fluxo cruzado (12).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema (1) inclui uma ou mais unidades de TFF (3) adicionais dispostas no primeiro conduto (6), no segundo conduto (7), ou em ambos.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais bomba(s) (8) é disposta no primeiro conduto (6) ou no segundo conduto (7), ou em ambos.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais bomba(s) (8) é disposta no sistema (1) entre duas unidades de TFF (3) quaisquer.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais bomba(s) (8) é disposta no biorreator (2) e proximal ao primeiro (6) ou ao segundo conduto (7) de fluido.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais bomba(s) (8) é uma bomba de baixa turbulência (LTP), por exemplo, uma bomba peristáltica.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema (1) inclui uma primeira e uma segunda LTP, em que a primeira LTP escoa a cultura de células de mamífero na primeira direção e a segunda LTP escoa a cultura de células de mamífero na segunda direção.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema (1) inclui uma única LTP, em que a única LTP escoa a cultura de células de mamífero na primeira direção durante o primeiro e o terceiro períodos de tempo e escoa a cultura de células de mamífero na segunda direção durante o segundo período de tempo.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: (i) o material filtrado não contém uma célula de mamífero; e/ou (ii) a cultura de células de mamífero contém uma proteína recombinante secretada e o material filtrado contém a proteína recombinante secretada.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a proteína recombinante secretada é um anticorpo ou um fragmento de ligação de antígeno do mesmo, um fator de crescimento, uma citocina, ou uma enzima, ou uma combinação destes.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a enzima é uma alfa-galactosidase.
14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda inclui isolar a proteína recombinante secretada do material filtrado; e opcionalmente, em que o isolamento é executado utilizando um processo integrado e contínuo que inclui o isolamento através de um ou mais sistema de cromatografia de múltiplas colunas (MCCS).
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda inclui formular uma substância de fármaco terapêutica ao misturar a proteína recombinante isolada com um excipiente ou tampão farmaceuticamente aceitável.
16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cultura de células de mamífero ou o material filtrado, ou ambos, são estéreis.
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