EA044363B1 - AUTOMATED COMPREHENSIVE CONTINUOUS SYSTEM AND BIOPROCESS FOR THE PRODUCTION OF THERAPEUTIC PROTEIN - Google Patents
AUTOMATED COMPREHENSIVE CONTINUOUS SYSTEM AND BIOPROCESS FOR THE PRODUCTION OF THERAPEUTIC PROTEIN Download PDFInfo
- Publication number
- EA044363B1 EA044363B1 EA202191826 EA044363B1 EA 044363 B1 EA044363 B1 EA 044363B1 EA 202191826 EA202191826 EA 202191826 EA 044363 B1 EA044363 B1 EA 044363B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- protein
- automated
- chromatography
- eluate
- vessel
- Prior art date
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims description 162
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims description 162
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 title claims description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 100
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 83
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 claims description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 52
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 25
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 claims description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 17
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 claims description 13
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 claims description 13
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 11
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims description 11
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 11
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 10
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 9
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 230000014616 translation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 6
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229960000160 recombinant therapeutic protein Drugs 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000012907 medicinal substance Substances 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 57
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 23
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 16
- 239000006167 equilibration buffer Substances 0.000 description 14
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 14
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- -1 monoclonal antibody Proteins 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012901 Milli-Q water Substances 0.000 description 6
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 5
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 5
- 238000011210 chromatographic step Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 239000007974 sodium acetate buffer Substances 0.000 description 5
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 4
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 4
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 102100026189 Beta-galactosidase Human genes 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 239000012515 MabSelect SuRe Substances 0.000 description 3
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 3
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- 102000003996 Interferon-beta Human genes 0.000 description 2
- 108090000467 Interferon-beta Proteins 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 2
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 2
- 229950001537 amatuximab Drugs 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 2
- 239000013019 capto adhere Substances 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 229960005395 cetuximab Drugs 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000013079 data visualisation Methods 0.000 description 2
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 2
- 108010089296 galsulfase Proteins 0.000 description 2
- 229960005390 galsulfase Drugs 0.000 description 2
- 229960001388 interferon-beta Drugs 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229960002486 laronidase Drugs 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229960003347 obinutuzumab Drugs 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229960001972 panitumumab Drugs 0.000 description 2
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 229960003989 tocilizumab Drugs 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTQWWZBSTRGEAV-PKHIMPSTSA-N 2-[[(2s)-2-[bis(carboxymethyl)amino]-3-[4-(methylcarbamoylamino)phenyl]propyl]-[2-[bis(carboxymethyl)amino]propyl]amino]acetic acid Chemical compound CNC(=O)NC1=CC=C(C[C@@H](CN(CC(C)N(CC(O)=O)CC(O)=O)CC(O)=O)N(CC(O)=O)CC(O)=O)C=C1 RTQWWZBSTRGEAV-PKHIMPSTSA-N 0.000 description 1
- 101710169336 5'-deoxyadenosine deaminase Proteins 0.000 description 1
- MJZJYWCQPMNPRM-UHFFFAOYSA-N 6,6-dimethyl-1-[3-(2,4,5-trichlorophenoxy)propoxy]-1,6-dihydro-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound CC1(C)N=C(N)N=C(N)N1OCCCOC1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl MJZJYWCQPMNPRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000055025 Adenosine deaminases Human genes 0.000 description 1
- 108090000935 Antithrombin III Proteins 0.000 description 1
- 102100022977 Antithrombin-III Human genes 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 102100022641 Coagulation factor IX Human genes 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 102000003951 Erythropoietin Human genes 0.000 description 1
- 108090000394 Erythropoietin Proteins 0.000 description 1
- 108010008165 Etanercept Proteins 0.000 description 1
- 108010076282 Factor IX Proteins 0.000 description 1
- 108010054218 Factor VIII Proteins 0.000 description 1
- 102000001690 Factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 108010054265 Factor VIIa Proteins 0.000 description 1
- 108010079345 Follicle Stimulating Hormone Proteins 0.000 description 1
- 102000012673 Follicle Stimulating Hormone Human genes 0.000 description 1
- 102000004269 Granulocyte Colony-Stimulating Factor Human genes 0.000 description 1
- 108010017080 Granulocyte Colony-Stimulating Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000004457 Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor Human genes 0.000 description 1
- 108010017213 Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor Proteins 0.000 description 1
- 108010053317 Hexosaminidase A Proteins 0.000 description 1
- 102000016871 Hexosaminidase A Human genes 0.000 description 1
- 108010053345 Hexosaminidase B Proteins 0.000 description 1
- 102000016870 Hexosaminidase B Human genes 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102100029199 Iduronate 2-sulfatase Human genes 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 108090000177 Interleukin-11 Proteins 0.000 description 1
- 102000003815 Interleukin-11 Human genes 0.000 description 1
- 108010059881 Lactase Proteins 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 102000009151 Luteinizing Hormone Human genes 0.000 description 1
- 108010073521 Luteinizing Hormone Proteins 0.000 description 1
- 102100033342 Lysosomal acid glucosylceramidase Human genes 0.000 description 1
- 102100024295 Maltase-glucoamylase Human genes 0.000 description 1
- 108010006232 Neuraminidase Proteins 0.000 description 1
- 102000005348 Neuraminidase Human genes 0.000 description 1
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 description 1
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 108010039185 Tenecteplase Proteins 0.000 description 1
- 108090000373 Tissue Plasminogen Activator Proteins 0.000 description 1
- 102000003978 Tissue Plasminogen Activator Human genes 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229950005186 abagovomab Drugs 0.000 description 1
- 229960003697 abatacept Drugs 0.000 description 1
- 229960000446 abciximab Drugs 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 108010070626 acid beta-galactosidase Proteins 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 229950004283 actoxumab Drugs 0.000 description 1
- 229960002964 adalimumab Drugs 0.000 description 1
- 229950009084 adecatumumab Drugs 0.000 description 1
- 229960003227 afelimomab Drugs 0.000 description 1
- 229960000548 alemtuzumab Drugs 0.000 description 1
- 229960004539 alirocumab Drugs 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 108010050122 alpha 1-Antitrypsin Proteins 0.000 description 1
- 102000015395 alpha 1-Antitrypsin Human genes 0.000 description 1
- 108010028144 alpha-Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229950005794 anrukinzumab Drugs 0.000 description 1
- 229960005348 antithrombin iii Drugs 0.000 description 1
- 229950003145 apolizumab Drugs 0.000 description 1
- 229950005725 arcitumomab Drugs 0.000 description 1
- 229950005122 atinumab Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229960004669 basiliximab Drugs 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229960003270 belimumab Drugs 0.000 description 1
- 229950010559 besilesomab Drugs 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 229960000397 bevacizumab Drugs 0.000 description 1
- 229950008086 bezlotoxumab Drugs 0.000 description 1
- 229950001303 biciromab Drugs 0.000 description 1
- 238000010364 biochemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000013406 biomanufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229960003008 blinatumomab Drugs 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229960001838 canakinumab Drugs 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229960003115 certolizumab pegol Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 1
- 229950006647 cixutumumab Drugs 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 229940105774 coagulation factor ix Drugs 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000004185 countercurrent chromatography Methods 0.000 description 1
- 229960002806 daclizumab Drugs 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 229960001251 denosumab Drugs 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 108010067396 dornase alfa Proteins 0.000 description 1
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 229960002224 eculizumab Drugs 0.000 description 1
- 229960001776 edrecolomab Drugs 0.000 description 1
- 229960000284 efalizumab Drugs 0.000 description 1
- 229950002209 efungumab Drugs 0.000 description 1
- 229950009760 epratuzumab Drugs 0.000 description 1
- 229950008579 ertumaxomab Drugs 0.000 description 1
- 229940105423 erythropoietin Drugs 0.000 description 1
- 229960000403 etanercept Drugs 0.000 description 1
- 229950009569 etaracizumab Drugs 0.000 description 1
- 229940012414 factor viia Drugs 0.000 description 1
- 229960000301 factor viii Drugs 0.000 description 1
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 1
- 229950008085 figitumumab Drugs 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 229940028334 follicle stimulating hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001743 golimumab Drugs 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000012145 high-salt buffer Substances 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 229940100689 human protein c Drugs 0.000 description 1
- 229960001001 ibritumomab tiuxetan Drugs 0.000 description 1
- 229960002396 idursulfase Drugs 0.000 description 1
- 108010072166 idursulfase Proteins 0.000 description 1
- 229950002200 igovomab Drugs 0.000 description 1
- 229950005646 imgatuzumab Drugs 0.000 description 1
- 229960002127 imiglucerase Drugs 0.000 description 1
- 108010039650 imiglucerase Proteins 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 230000007233 immunological mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229960000598 infliximab Drugs 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229950007937 inolimomab Drugs 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 229940074383 interleukin-11 Drugs 0.000 description 1
- 229950000518 labetuzumab Drugs 0.000 description 1
- 229940116108 lactase Drugs 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 229950002183 lebrikizumab Drugs 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 108010000594 mecasermin Proteins 0.000 description 1
- 229960001311 mecasermin Drugs 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 229950005674 modotuximab Drugs 0.000 description 1
- 238000012433 multimodal chromatography Methods 0.000 description 1
- 229960005027 natalizumab Drugs 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229960003301 nivolumab Drugs 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 229960000470 omalizumab Drugs 0.000 description 1
- 238000013386 optimize process Methods 0.000 description 1
- 229950007283 oregovomab Drugs 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 229960000402 palivizumab Drugs 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229960002087 pertuzumab Drugs 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N potassium;[2-butyl-5-chloro-3-[[4-[2-(1,2,4-triaza-3-azanidacyclopenta-1,4-dien-5-yl)phenyl]phenyl]methyl]imidazol-4-yl]methanol Chemical compound [K+].CCCCC1=NC(Cl)=C(CO)N1CC1=CC=C(C=2C(=CC=CC=2)C2=N[N-]N=N2)C=C1 OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229960002633 ramucirumab Drugs 0.000 description 1
- 229960003876 ranibizumab Drugs 0.000 description 1
- 239000012557 regeneration buffer Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229960004641 rituximab Drugs 0.000 description 1
- 229960004540 secukinumab Drugs 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000216 tenecteplase Drugs 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960000874 thyrotropin Drugs 0.000 description 1
- 229960000187 tissue plasminogen activator Drugs 0.000 description 1
- 229960005267 tositumomab Drugs 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229950000835 tralokinumab Drugs 0.000 description 1
- 229960000575 trastuzumab Drugs 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000013060 ultrafiltration and diafiltration Methods 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
- 229960003824 ustekinumab Drugs 0.000 description 1
- 229960004914 vedolizumab Drugs 0.000 description 1
- 229950000815 veltuzumab Drugs 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229950008250 zalutumumab Drugs 0.000 description 1
Description
Область изобретенияField of invention
Настоящее изобретение в целом относится к системе для непрерывного биопроцесса для получения терапевтического белка. В частности, настоящее изобретение относится к системе автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса и биопроцессу, которые позволяют непрерывно продуцировать терапевтический белок и масштабируются от лабораторного до промышленного масштаба.The present invention generally relates to a system for a continuous bioprocess for the production of a therapeutic protein. In particular, the present invention relates to an automated, end-to-end continuous bioprocess and bioprocess system that enables the continuous production of therapeutic protein and is scalable from laboratory to industrial scale.
Уровень техникиState of the art
Описание уровня техники включает информацию, которая может быть полезна для понимания настоящего изобретения. Это не является признанием того, что какая-либо информация, представленная в настоящем документе, относится к предшествующему уровню техники или относится к заявленному в настоящее время изобретению, или что любая публикация, на которую приведена конкретная или неявная ссылка, представляет собой предшествующий уровень техники.The description of the prior art includes information that may be useful for understanding the present invention. This is not an admission that any information presented herein is prior art or relates to an invention currently claimed, or that any publication specifically or impliedly referenced constitutes prior art.
Определение значимости терапевтического белка привело к новой революции в биофармацевтической промышленности. Однако при производстве терапевтического белка обычно возникают его заряженные изоформы, которые в значительной степени мешают процессам выделения и очистки, необходимым для достижения высокого выхода и качества продукта.Determining the significance of a therapeutic protein has led to a new revolution in the biopharmaceutical industry. However, during the production of a therapeutic protein, charged isoforms commonly arise, which significantly interfere with the isolation and purification processes necessary to achieve high yield and product quality.
Обычно терапевтические белки производят биофармацевтические компании с использованием периодических процессов, в которых единичные операции выполняют и завершают до того, как технологический поток перейдет к следующему этапу. В последнее время биофармацевтические компании используют непрерывные биопроцессы производства терапевтического белка. В непрерывном биопроцессе участвующие в процессе продукты перемещаются на следующий этап после завершения каждого единичного процесса. Непрерывный биопроцесс вызывает большой интерес из-за своих различных преимуществ, например, работы в равновесном режиме, малого размера оборудования, высокой объемной производительности, оптимизированного технологического потока, малого времени цикла и снижения капитальных затрат.Typically, therapeutic proteins are produced by biopharmaceutical companies using batch processes in which unit operations are performed and completed before the process flow moves on to the next step. Recently, biopharmaceutical companies have been using continuous bioprocesses to produce therapeutic proteins. In a continuous bioprocess, the products involved in the process are moved to the next stage after the completion of each unit process. Continuous bioprocessing has attracted much interest due to its various advantages such as steady-state operation, small equipment size, high volumetric throughput, optimized process flow, fast cycle time and reduced capital costs.
В существующем уровне техники предпринимались попытки получения терапевтического белка с использованием способов непрерывного биопроцесса. Однако такие существующие непрерывные биопроцессы представляют собой псевдонепрерывные процессы, содержащие автономные блоки, каждый из которых выполняет свою функцию. В таких системах каждая единичная операция имеет ограниченную связь между отдельными параметрами системы и работает в основном в изоляции. Кроме того, текущие непрерывные процессы в основном включают автономный хроматографический анализ с ограниченной или отсутствующей обратной связью с текущим процессом. По мере роста биофармацевтических компаний возникла неудовлетворенная потребность в создании автоматизированных комплексных биопроцессов и систем для производства терапевтического белка, которые можно масштабировать от лаборатории до уровня производства.The current state of the art has attempted to produce therapeutic protein using continuous bioprocess methods. However, such existing continuous bioprocesses are pseudo-continuous processes containing autonomous units, each of which performs its own function. In such systems, each unit operation has limited communication between individual system parameters and operates primarily in isolation. Additionally, current continuous processes primarily involve offline chromatographic analysis with limited or no feedback to the ongoing process. As biopharmaceutical companies have grown, there has been an unmet need to create automated, end-to-end bioprocesses and systems for therapeutic protein production that can be scaled from the laboratory to the manufacturing level.
Задачи настоящего изобретенияObjectives of the present invention
Задачей настоящего изобретения является создание системы автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка.The objective of the present invention is to create an automated complex continuous bioprocess system for the production of therapeutic protein.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка с использованием системы управления, оснащенной функцией связи и программируемого управления для регулирования всех параметров процесса с помощью главного контроллера.Another object of the present invention is to provide an automated, integrated, continuous bioprocess for therapeutic protein production using a control system equipped with communication and programmable control to regulate all process parameters using a master controller.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка, который может осуществляться постоянно и непрерывно.Another object of the present invention is to provide an automated, integrated, continuous bioprocess for the production of therapeutic protein that can be carried out continuously and continuously.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Настоящее изобретение в некоторых аспектах относится к системе автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для непрерывной продукции терапевтического белка с использованием системы управления, оснащенной функцией связи и программируемого управления для регулирования всех параметров процесса с помощью главного контроллера.The present invention in some aspects relates to an automated end-to-end bioprocess system for continuous production of a therapeutic protein using a control system equipped with communication and programmable control functionality to regulate all process parameters using a master controller.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка, содержащая:In one aspect of the present invention, there is provided an automated end-to-end bioprocess system for therapeutic protein production, comprising:
биореактор (103) для культивирования клеток млекопитающих, способных продуцировать терапевтический белок, в культуральной среде, причем указанный биореактор (103) снабжен фильтром (109) с переменным тангенциальным потоком (ATF) для сбора материала, содержащего белок, секретируемый в культуральную среду;a bioreactor (103) for culturing mammalian cells capable of producing a therapeutic protein in a culture medium, said bioreactor (103) being provided with an alternating tangential flow (ATF) filter (109) for collecting material containing protein secreted into the culture medium;
первую хроматографическую систему (119), соединенную с системой (109) фильтрации ATF биореактора (103) без промежуточного сосуда для хранения, для очистки собранного рекомбинантного терапевтического белка и получения элюата белка А;a first chromatography system (119) connected to the ATF filtration system (109) of the bioreactor (103) without an intermediate storage vessel, for purifying the collected recombinant therapeutic protein and obtaining a protein A eluate;
систему (126) инактивации вирусов, включающую (128) сосуд для инактивации вирусов, соединенный с первой хроматографической системой (119) для сбора элюата белка А и инактивации вирусов, которые могут присутствовать в элюате, и при этом сосуд (128) для инактивации вирусов выполнен с возможностью автоматического регулирования рН элюата белка А;a virus inactivation system (126), including (128) a virus inactivation vessel connected to a first chromatography system (119) for collecting protein A eluate and inactivating viruses that may be present in the eluate, and wherein the virus inactivation vessel (128) is configured with the ability to automatically adjust the pH of the protein A eluate;
- 1 044363 сосуд (136) для сбора, соединенный с сосудом (128) для инактивации вирусов через один или более фильтров для приема вирус-инактивированного, нейтрализованного и отфильтрованного элюата белка А, причем указанные один или более фильтров (224) и (226) выполнены с возможностью удаления примесей в виде осадков из элюата нейтрализованного белка А, полученного из сосуда для инактивации вируса;- 1 044363 collection vessel (136) connected to a virus inactivation vessel (128) through one or more filters for receiving virus-inactivated, neutralized and filtered protein A eluate, said one or more filters (224) and (226) configured to remove impurities in the form of sediments from the eluate of neutralized protein A obtained from the vessel for inactivating the virus;
вторую хроматографическую систему (137), соединенную с сосудом (136) для сбора, для приема отфильтрованного элюата белка А из сосуда (136) для сбора и получения дополнительно очищенного белка.a second chromatography system (137) connected to a collection vessel (136) to receive the filtered protein A eluate from the collection vessel (136) and obtain further purified protein.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, необязательно дополнительно содержащая дополнительный сосуд (140) для сбора, соединенный со второй хроматографической системой (137), для приема и хранения очищенного белка, который может быть дополнительно очищен с использованием одного или более фильтров (142), и получения дополнительно очищенного терапевтического белка.In one aspect of the present invention, an automated end-to-end bioprocess system is provided, optionally further comprising an additional collection vessel (140) connected to a second chromatography system (137) for receiving and storing purified protein, which can be further purified using one or more filters (142), and obtaining further purified therapeutic protein.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая одну или более систем управления, выбранных из системы (110) внешнего управления и сбора данных (SCADA); пропорционально-интегральнодифференциального регулирования (PID) (не показано); программируемой логической схемы (ПЛС, PLC) (112); промышленного ПК, распределенной системы управления (DCS) (не показана); модулей (130) ввода-вывода или блоков (132) ввода-вывода и, функционально связанных с отдельными системами, например, хроматографической системой 1 (119); системами (128) инактивации вирусов; сосудом (136) для сбора; хроматографической системой 2 (137); и системой ретрансляции сообщений (не показана).In one aspect of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, further comprising one or more control systems selected from an external control and data acquisition (SCADA) system (110); proportional-integral-derivative (PID) control (not shown); programmable logic circuit (PLS, PLC) (112); industrial PC, distributed control system (DCS) (not shown); input/output modules (130) or input/output blocks (132) and functionally connected to individual systems, for example, chromatographic system 1 (119); virus inactivation systems (128); vessel (136) for collection; chromatographic system 2 (137); and a message relay system (not shown).
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая один или более из электромагнитных или пневматических пережимных клапанов (114) и, необязательно, состоящих из расходомеров, датчиков пузырьков воздуха, датчиков давления и нагрузочных отсеков для создания контура обратной связи для поддержания потока жидкости между различными компонентами системы, предотвращения образования пузырьков воздуха и регулирования потока жидкости.In one aspect of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, further comprising one or more of electromagnetic or pneumatic pinch valves (114) and optionally consisting of flow meters, air bubble sensors, pressure sensors and load compartments to provide a feedback loop to maintain fluid flow between various system components, preventing the formation of air bubbles and regulating fluid flow.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая перегрузочный мешок (116), соединенный с биореактором через один из пережимных клапанов (114).In one aspect of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, further comprising a transfer bag (116) connected to the bioreactor through one of the pinch valves (114).
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, содержащая сосуд (128) для инактивации вирусов, один или более из датчиков рН, соединенных с передатчиком рН, используемых для измерения рН элюата белка А, и автоматический титратор, включающий PLC и насосы (122), в свою очередь, соединенные с контейнерами (124), содержащими кислоту и основание, используемые для титрования, датчиками уровня для проверки уровня жидкости в сосуде и встроенными датчиками измерения мутности для измерения мутности в нефелометрических единицах (NTU) в реальном времени.In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess system is provided, comprising a virus inactivation vessel (128), one or more pH sensors coupled to a pH transmitter used to measure the pH of a Protein A eluate, and an automatic titrator including a PLC and pumps ( 122), in turn connected to containers (124) containing the acid and base used for titration, level sensors to check the liquid level in the vessel, and built-in turbidity sensors to measure turbidity in nephelometric units (NTU) in real time.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой каждый из фильтров между сосудом для инактивации вирусов и сосудом для сбора представляет собой фильтр с размером пор 0,2-0,45 мкм.In one aspect of the present invention, an automated end-to-end bioprocess system is provided in which each of the filters between the virus inactivation vessel and the collection vessel is a filter with a pore size of 0.2-0.45 μm.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой сосуд для инактивации вирусов, сосуд для сбора и дополнительный сосуд для сбора изготовлены из стекла или нержавеющей стали.In one aspect of the present invention, an automated end-to-end bioprocess system is provided in which the virus inactivation vessel, collection vessel, and additional collection vessel are made of glass or stainless steel.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой первая хроматографическая система включает одну или более колонок для аффинной хроматографии, а вторая хроматографическая система включает одну или более мультимодальных анионообменных колонок и один или более катионообменных колонок.In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess system is provided, wherein a first chromatography system includes one or more affinity chromatography columns and a second chromatography system includes one or more multimodal anion exchange columns and one or more cation exchange columns.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, причем указанная система дополнительно включает систему (120) чистки на месте (CIP) для периодической чистки впускного отверстия хроматографической системы, сосуда для инактивации вирусов, сосуда для сбора и трубок для потока жидкости.In one aspect of the present invention, an automated end-to-end bioprocess system is provided, which system further includes a clean-in-place (CIP) system (120) for periodically cleaning the chromatography system inlet, virus inactivation vessel, collection vessel, and fluid flow tubing.
В одном аспекте настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, причем указанная система дополнительно включает автоматизированный отбор образцов полученного материала из биореактора для подсчета клеток и анализа питательных веществ, а также автоматизированный отбор образцов в различных местоположениях для хроматографического анализа в ходе работы во время непрерывного биопроцесса.In one aspect of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, the system further comprising automated sampling of the resulting material from the bioreactor for cell counting and nutrient analysis, as well as automated sampling at various locations for on-the-fly chromatographic analysis during the continuous bioprocess .
Настоящее изобретение в некоторых других аспектах относится к непрерывному биопроцессу для непрерывной продукции терапевтического белка, который можно масштабировать от лабораторного до промышленного масштаба.The present invention in certain other aspects relates to a continuous bioprocess for the continuous production of a therapeutic protein that can be scaled from laboratory to industrial scale.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс для продукции терапевтического белка, причем указанный процесс управляется одной или более системами управления, выбранными из системы (110) внешнего управления и сбора данных (SCADA), пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования (PID), программируемой логической схемы (PLC), промышленного ПК (IPC), распределенной системы управления (DCS) и сис- 2 044363 темы ретрансляции сообщений, и указанный процесс включает этапы:In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess is provided for the production of a therapeutic protein, the process being controlled by one or more control systems selected from an external control and data acquisition (SCADA) system (110), a proportional-integral-derivative (PID) control system, programmable logic circuit (PLC), industrial PC (IPC), distributed control system (DCS) and message relay system, and the said process includes the steps:
(а) культивирование клеток млекопитающих, способных продуцировать терапевтический белок, в жидкой культуральной среде в биореакторе (103), снабженном фильтром (109) с переменным тангенциальным потоком (ATF), и сбор выделяющегося собираемого материала, содержащего белок, секретируемый в культуральную среду;(a) culturing mammalian cells capable of producing a therapeutic protein in a liquid culture medium in a bioreactor (103) equipped with an alternating tangential flow (ATF) filter (109), and collecting the released harvest material containing the protein secreted into the culture medium;
(b) подача собираемого материала клеточной культуры, содержащего терапевтический белок, из биореактора (103) в первую хроматографическую систему (119) для получения элюата белка А;(b) supplying the harvested cell culture material containing the therapeutic protein from the bioreactor (103) to the first chromatography system (119) to obtain a protein A eluate;
(c) подача элюата белка А из первой хроматографической системы (119) в сосуд (128) для инактивации вирусов и обеспечение возможности инактивации вирусов и нейтрализации элюата белка и нейтрализации элюата белка А;(c) supplying the protein A eluate from the first chromatography system (119) to the vessel (128) to inactivate the viruses and allowing the viruses to be inactivated and the protein eluate to be neutralized and the protein A eluate to be neutralized;
(d) пропускание вирус-инактивированного и нейтрализованного элюата белка А через один или более фильтров для удаления примесей в виде осадка, образовавшегося во время этапов инактивации и нейтрализации вируса, и сбор отфильтрованного элюата белка А в сосуд (136) для сбора и;(d) passing the virus-inactivated and neutralized Protein A eluate through one or more filters to remove impurities in the form of sediment formed during the virus inactivation and neutralization steps, and collecting the filtered Protein A eluate into a collection vessel (136);
(e) подача отфильтрованного элюата белка А во вторую хроматографическую систему (137) для получения очищенного белка.(e) feeding the filtered protein A eluate to a second chromatography system (137) to obtain purified protein.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, необязательно дополнительно включающий хранение очищенного белка, полученного из второй хроматографической системы (137), в дополнительном сосуде (140). В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, необязательно дополнительно содержащий один или более из этапов пропускания очищенного белка через один или более фильтров (142) для дальнейшей очистки терапевтического белка.In one aspect of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided, optionally further comprising storing the purified protein obtained from the second chromatography system (137) in an additional vessel (140). In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess is provided, optionally further comprising one or more steps of passing the purified protein through one or more filters (142) to further purify the therapeutic protein.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором клетки млекопитающих культивируют в биореакторе (103), представляющем собой перфузионный биореактор, в котором используется технология переменного тангенциального потока (ATF).In one aspect of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided in which mammalian cells are cultured in a bioreactor (103) that is a perfusion bioreactor that uses alternating tangential flow (ATF) technology.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором собранный осветленный материал клеточной культуры непосредственно подают из биореактора (103) в первую хроматографическую систему (119) с использованием насоса первой хроматографической системы.In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess is provided in which the collected clarified cell culture material is directly fed from the bioreactor (103) to a first chromatography system (119) using a pump of the first chromatography system.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором первую хроматографию выполняют с использованием одной или более колонок для аффинной хроматографии для очистки собираемого материала клеточной культуры, содержащего терапевтический белок, из биореактора, и обеспечения получения элюата белка А.In one aspect of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided wherein a first chromatography is performed using one or more affinity chromatography columns to purify a cell culture harvest containing a therapeutic protein from a bioreactor and provide a Protein A eluate.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором рН элюата белка А на этапе инактивации вирусов регулируется автоматически с помощью одного или более из пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) контроллера, программируемого логического контроллера (PLC) или контроллера промышленного компьютера (IPC).In one aspect of the present invention, an automated, integrated, continuous bioprocess is provided in which the pH of the protein A eluate during the virus inactivation step is controlled automatically by one or more of a proportional integral derivative (PID) controller, a programmable logic controller (PLC), or an industrial computer controller ( IPC).
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором этап второй хроматографии выполняют с использованием одной или более мультимодальных анионообменных колонок и одной или более катионообменных колонок, соответственно, для получения очищенного белка.In one aspect of the present invention, an automated end-to-end bioprocess is provided in which the second chromatography step is performed using one or more multimodal anion exchange columns and one or more cation exchange columns, respectively, to obtain a purified protein.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, причем указанный процесс включает автоматический отбор образцов для анализа в ходе работы и чистку на месте с использованием системы (CIP) (120) для периодической чистки хроматографических систем, трубок и сосудов с целью поддержания непрерывности работы.In one aspect of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided, which process includes automated on-line sampling and clean-in-place (CIP) (120) for periodically cleaning chromatography systems, tubing, and vessels to maintain continuity of operation. .
В одном аспекте настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором продуцируемый терапевтический белок выбран из антитела, фрагмента антитела, моноклонального антитела, фермента, рекомбинантного белка, сконструированного белка, иммуногенного белка, фрагмента белка, пептида, иммуноглобулина или любой их комбинации.In one aspect of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided in which the therapeutic protein produced is selected from an antibody, antibody fragment, monoclonal antibody, enzyme, recombinant protein, engineered protein, immunogenic protein, protein fragment, peptide, immunoglobulin, or any combination thereof.
Различные объекты, особенности, аспекты и преимущества предмета изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания предпочтительных вариантов реализации.Various objects, features, aspects and advantages of the subject matter will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Сопроводительные чертежи приведены для дополнительного понимания настоящего изобретения, включены в настоящее раскрытие и составляют часть его описания. Чертежи иллюстрируют типичные варианты реализации настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего изобретения.The accompanying drawings are provided for further understanding of the present invention and are included in the present disclosure and form part of the description thereof. The drawings illustrate exemplary embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the present invention.
Фиг. 1 иллюстрирует типичную последовательность операций для предшествующего процесса.Fig. 1 illustrates a typical flow of operations for the preceding process.
Фиг. 2 иллюстрирует типичную последовательность операций для последующего процесса.Fig. 2 illustrates a typical sequence of operations for the subsequent process.
Фиг. 3 представляет собой схему, на которой показан общий вид системы автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка.Fig. 3 is a diagram showing an overview of an automated end-to-end bioprocess system for therapeutic protein production.
Фиг. 4 представляет собой схему, на которой показан обзор системы инактивации вирусов в составе системы автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтическо- 3 044363 го белка.Fig. 4 is a diagram showing an overview of a virus inactivation system as part of an automated end-to-end bioprocess system for therapeutic protein production.
Фиг. 5 представляет собой схему, на которой показан общий вид CIP-системы хроматографии 1 в составе системы автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса для продукции терапевтического белка.Fig. 5 is a diagram showing an overview of a CIP chromatography system 1 as part of an automated integrated continuous bioprocess system for therapeutic protein production.
Фиг. 6 представляет собой график, на котором показано влияние лактозы по сравнению с глюкозой на рост клеток в различные дни.Fig. 6 is a graph showing the effect of lactose versus glucose on cell growth on various days.
Фиг. 7 представляет собой хроматограмму хроматографической системы 1, на котором показаны пик рН, пик элюирования и пик проводимости.Fig. 7 is a chromatogram of the chromatography system 1, showing the pH peak, elution peak and conductivity peak.
Фиг. 8 представляет собой хроматограмму хроматографической системы 2, на котором показаны пик элюирования, пик элюата и пик проводимости.Fig. 8 is a chromatogram of the chromatography system 2, showing the elution peak, the eluate peak and the conductivity peak.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Ниже приведено подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения. Варианты реализации подробны настолько, чтобы ясно описывать настоящее изобретение. В то же время количество предлагаемых подробностей не предназначено для ограничения ожидаемых изменений вариантов реализации; напротив, целью является охват всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, подпадающих под сущность настоящего изобретения, определенную прилагаемой формулой изобретения.Below is a detailed description of embodiments of the present invention. The embodiments are sufficiently detailed to clearly describe the present invention. However, the amount of detail provided is not intended to limit the expected changes in implementation options; rather, it is intended to cover all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit of the present invention as defined by the appended claims.
Все публикации включены в настоящий документ посредством ссылки в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация или патентная заявка были специально и по отдельности указаны как включенные посредством ссылки. Если определение или использование термина во включенном источнике не согласуется или противоречит определению этого термина, приведенному в настоящем документе, используют определение этого термина, приведенное в настоящем документе, а определение этого термина в источнике не применяется.All publications are incorporated herein by reference to the same extent as if each individual publication or patent application had been specifically and separately identified as being incorporated by reference. If the definition or use of a term in an included source is inconsistent with or inconsistent with the definition of that term given herein, the definition of that term given herein is used and the definition of that term in the source is not applied.
В настоящем изобретении упоминание одного варианта реализации или варианта реализации означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с этим вариантом реализации, включены по меньшей мере в один вариант реализации. Таким образом, появление выражений в одном варианте реализации или в варианте реализации в различных местах настоящего описания не обязательно относится к одному и тому же варианту реализации. Кроме того, конкретные особенности, структуры или характеристики можно объединять любым подходящим образом в одном или более из вариантов реализации.In the present invention, reference to one embodiment or embodiment means that the particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment is included in at least one embodiment. Thus, the appearance of expressions in the same embodiment or in an embodiment at different places herein does not necessarily refer to the same embodiment. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
В некоторых вариантах реализации следует понимать, что числа, выражающие количества ингредиентов, свойства, такие как концентрация, условия реакции и т.д., используемые для описания и включения определенных вариантов реализации изобретения в его формулу, в некоторых случаях модифицированы термином приблизительно. Соответственно, в некоторых вариантах реализации численные параметры, изложенные в письменном описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приблизительными и могут варьироваться в зависимости от желательных свойств, которые должны быть получены с помощью конкретного варианта реализации. В некоторых вариантах реализации численные параметры следует интерпретировать в свете количества зарегистрированных значащих цифр и с применением обычных методик округления. Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, определяющие широкие рамки некоторых вариантов реализации изобретения, являются приблизительными, численные значения, изложенные в конкретных примерах, приведены настолько точно, насколько это практически возможно. Численные значения, представленные в некоторых вариантах реализации изобретения, могут содержать определенные ошибки, обусловленные наличием стандартного отклонения, обнаруженного в соответствующих испытательных измерениях.In some embodiments, it should be understood that numbers expressing amounts of ingredients, properties such as concentration, reaction conditions, etc., used to describe and include certain embodiments of the invention in the claims, in some cases, are modified by the term approximately. Accordingly, in some embodiments, the numerical parameters set forth in the written description and the accompanying claims are approximate and may vary depending on the desired properties to be obtained by the particular embodiment. In some embodiments, numerical parameters should be interpreted in light of the number of significant figures recorded and using normal rounding techniques. Although the numerical ranges and parameters defining the broad scope of some embodiments of the invention are approximate, the numerical values set forth in the specific examples are given as accurately as practicable. The numerical values presented in some embodiments of the invention may contain certain errors due to the presence of the standard deviation detected in the corresponding test measurements.
В настоящем документе и во всей формуле изобретения формы единственного числа включают формы множественного числа, если иное явным образом не следует из контекста. Кроме того, в настоящем документе предлог в включает в и на, если иное явным образом не следует из контекста.As used herein and throughout the claims, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In addition, as used herein, the preposition in includes in and on, unless the context clearly indicates otherwise.
Если иное явным образом не следует из контекста, во всем нижеследующем описании слово содержать и его формы, например, содержит и содержащий, следует толковать в открытом, включительном смысле, как включающий, но не ограничивающийся.Unless the context clearly indicates otherwise, throughout the following description, the word contain and its forms, such as contains and containing, are to be construed in an open, inclusive sense, as including but not limited to.
Перечисление диапазонов значений в настоящем документе предназначено для использования в качестве сокращенного способа индивидуального упоминания каждого определенного значения, попадающего в этот диапазон. Если в настоящем документе не указано иное, каждое отдельное значение включено в описание настоящего изобретения, как если бы оно было отдельно указано в настоящем документе.The listing of ranges of values in this document is intended to serve as a shorthand way of individually referring to each specific value that falls within that range. Unless otherwise indicated herein, each individual value is included in the specification of the present invention as if it were separately stated herein.
Все способы, описанные в настоящем документе, можно выполнять в любом подходящем порядке, если иное не указано в настоящем документе или не противоречит контексту явным образом. Использование всевозможных примеров или фраз, подразумевающих использования примера (например, такой, как), представленных в отношении определенных вариантов реализации в настоящем документе, предназначено для лучшего освещения настоящего изобретения и не налагает ограничения на сущность изобретения, определяемую формулой изобретения. Никакие формулировки в описании настоящего изобретения не следует интерпретировать как указывающие на какой-либо элемент, не включенный в формулу изобретения и существенный для практической реализации изобретения.All methods described herein can be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context. The use of any examples or phrases implying the use of an example (eg, such as) presented with respect to certain embodiments herein is intended to better illuminate the present invention and does not limit the spirit of the invention as defined by the claims. Nothing in the specification of the present invention should be interpreted as indicating any element not included in the claims that is essential to the practice of the invention.
Группировки альтернативных элементов или вариантов реализации изобретения, описанных в наGroupings of alternative elements or embodiments of the invention described in
- 4 044363 стоящем документе, не следует рассматривать как ограничения. Каждого члена группы можно упоминать или включать в формулу изобретения по отдельности или в любой комбинации с другими членами группы или другими элементами, найденными в настоящем документе. Одного или более членов группы можно включать в группу или удалять из нее по причинам удобства и/или патентоспособности. При любом таком включении или удалении считается, что описание в настоящем документе содержит группу в том виде, в котором она была модифицирована, за счет чего соблюдаются требования письменного описания.- 4 044363 of this document should not be considered as limitations. Each group member may be mentioned or included in the claims individually or in any combination with other group members or other elements found herein. One or more members of the group may be included in or removed from the group for reasons of convenience and/or patentability. With any such inclusion or deletion, the description herein will be deemed to contain the group as modified, thereby satisfying the requirements of the written description.
Нижеследующее описание и описанные в настоящем документе варианты реализации предоставлены в качестве иллюстрации примера или примеров конкретных вариантов реализации принципов и аспектов настоящего изобретения. Эти примеры предоставлены с целью разъяснения, а не ограничения этих принципов и настоящего изобретения.The following description and embodiments described herein are provided to illustrate an example or examples of specific embodiments of the principles and aspects of the present invention. These examples are provided for the purpose of illustration and not limitation of these principles and the present invention.
Кроме того, следует принимать во внимание, что настоящее изобретение можно реализовать множеством способов, в том числе в виде системы, способа или устройства. В настоящем описании эти варианты реализации или любая другая форма, которую может принять изобретение, могут называться процессами. В общем случае порядок этапов описанных процессов можно изменять в пределах сущности изобретения.In addition, it should be appreciated that the present invention can be implemented in a variety of ways, including as a system, method or device. In the present description, these embodiments, or any other form that the invention may take, may be referred to as processes. In general, the order of the steps of the described processes can be changed within the spirit of the invention.
Заголовки и реферат настоящего изобретения, представленные в настоящем документе, предназначены исключительно для удобства, а не интерпретации сущности или значения вариантов реализации.The headings and abstract of the present invention presented herein are intended solely for convenience and not as an interpretation of the spirit or meaning of the embodiments.
В нижеследующем обсуждении представлены многие типичные варианты реализации предмета изобретения. Хотя каждый вариант реализации представляет собой единственную комбинацию элементов настоящего изобретения, считается, что предмет настоящего изобретения включает все возможные комбинации описанных элементов. Таким образом, если один вариант реализации содержит элементы А, В и С, а второй вариант реализации содержит элементы В и D, то считается, что предмет изобретения содержит и другие оставшиеся комбинации А, В, С или D, даже если они не описаны явным образом.The following discussion presents many exemplary embodiments of the subject matter. Although each embodiment represents a single combination of elements of the present invention, the subject matter of the present invention is intended to include all possible combinations of the described elements. Thus, if one embodiment contains elements A, B, and C, and a second embodiment contains elements B and D, then the subject matter is considered to contain other remaining combinations of A, B, C, or D, even if they are not expressly described. way.
Ниже показаны различные термины, используемые в настоящем документе. Если определение термина, используемого в формуле изобретения, не приведено ниже, ему следует давать самое широкое определение, принятое для этого термина специалистами в соответствующей области техники, как это отражено в печатных публикациях и патентах, выданных на момент подачи заявки.The various terms used in this document are shown below. If a term used in the claims is not defined below, it should be given the broadest definition accepted for that term by those skilled in the art as reflected in published publications and patents issued at the time the application is filed.
В настоящем документе термин непрерывный биопроцесс относится к любому процессу, включающему два или более последовательных этапа обработки, при этом выход предыдущего этапа (единичной операции) постоянно передается на следующий этап (единичную операцию) до заключительного этапа хроматографии, причем необязательно, чтобы предыдущий этап обработки завершался до начала следующего этапа обработки. В непрерывном процессе некоторая часть целевого продукта всегда проходит через систему обработки. В идеале непрерывный процесс регулируется таким образом, чтобы каждый этап или единичная операция в рамках непрерывного процесса выполнялись в максимально возможной степени одновременно и по существу с одинаковой производительностью. Таким образом, достигается максимальное сжатие времени цикла и минимально возможное время завершения.As used herein, the term continuous bioprocess refers to any process involving two or more sequential processing steps, where the output of the previous step (unit operation) is continuously transferred to the next step (unit operation) until the final chromatography step, without necessarily completing the previous processing step before the next processing step begins. In a continuous process, some portion of the target product always passes through the processing system. Ideally, a continuous process is controlled so that each step or unit operation within a continuous process is performed to the greatest extent possible simultaneously and at substantially the same productivity. This ensures maximum cycle time compression and minimum possible completion time.
Термин непрерывная передача относится к потоку продукта, перемещающемуся от предыдущей единичной операции к следующей единичной операции, и означает, что соединения или связи между двумя единичными операциями таковы, что предыдущая единичная операция передает поток продукта (напрямую или через другие компоненты) второй (следующей) единичной операции, и что следующая единичная операция начинается до завершения предыдущей единичной операции (т.е. две последовательных единичных операции обрабатывают потоки продуктов, текущие в них одновременно, по меньшей мере для части хода общего процесса, в состав которого входят две указанные единичные операции).The term continuous transfer refers to the flow of product moving from a previous unit operation to the next unit operation, and means that the connections or links between two unit operations are such that the previous unit operation transfers the flow of product (directly or through other components) to the second (next) unit operation operation, and that the next unit operation begins before the completion of the previous unit operation (i.e., two successive unit operations process product streams flowing in them simultaneously for at least part of the progress of the overall process that includes the two specified unit operations).
В настоящем документе термин перфузионный процесс культивирования клеток относится к перфузионному культивированию, осуществляемому путем непрерывной подачи свежей среды в биореактор и постоянного удаления бесклеточной отработанной среды при удержании клеток в реакторе; таким образом, в перфузионных культурах можно получать более высокую плотность клеток по сравнению с непрерывными культурами, поскольку клетки удерживаются в реакторе с помощью устройства удержания клеток. Скорость перфузии зависит от потребности линии клеток, концентрации питательных веществ в подаваемой среде и уровня накопления токсичных веществ.As used herein, the term perfusion cell culture process refers to perfusion culture performed by continuously introducing fresh media into the bioreactor and continuously removing cell-free waste media while maintaining cells in the reactor; thus, higher cell densities can be obtained in perfusion cultures compared to continuous cultures because the cells are retained in the reactor by a cell retention device. The rate of perfusion depends on the needs of the cell line, the concentration of nutrients in the supplied medium, and the level of accumulation of toxic substances.
Термин среда для культивирования клеток относится ко всем видам сред, используемым в контексте культивирования клеток. Обычно среда для культивирования клеток содержит аминокислоты, по меньшей мере один углевод в качестве источника энергии, микроэлементы, витамины, соли и, возможно, дополнительные компоненты (например, для влияния на рост и/или продуктивность клеток и/или качество продукта.The term cell culture medium refers to all types of media used in the context of cell culture. Typically, the cell culture medium contains amino acids, at least one carbohydrate as an energy source, trace elements, vitamins, salts and possibly additional components (for example, to influence cell growth and/or productivity and/or product quality.
Термин терапевтический белок означает рекомбинантный белок, в достаточной степени очищенный от загрязняющих белков, липидов и нуклеиновых кислот, присутствующих в жидкой культуральной среде, и биологических загрязнителей (например, вирусных и бактериальных загрязнителей), или выделенный из клетки-хозяина (например, млекопитающих, дрожжей или бактерий), который можно включать в фармацевтический продукт для лечения или профилактики различных заболеваний или расстройств. Типичные примеры терапевтических белков включают антитело, фрагмент антитела, моноклональное антитело, фермент, сконструированный белок, иммуногенный белок, фрагмент белка и имму- 5 044363 ноглобулин, но не ограничиваются ими.The term therapeutic protein means a recombinant protein that is sufficiently purified from contaminating proteins, lipids and nucleic acids present in the liquid culture medium, and biological contaminants (eg, viral and bacterial contaminants), or isolated from a host cell (eg, mammalian, yeast or bacteria) that can be included in a pharmaceutical product for the treatment or prevention of various diseases or disorders. Typical examples of therapeutic proteins include, but are not limited to, antibody, antibody fragment, monoclonal antibody, enzyme, engineered protein, immunogenic protein, protein fragment, and immunoglobulin.
Термин антитело относится к функциональному компоненту сыворотки и часто обозначается как совокупность молекул (антитела или иммуноглобулины, фрагменты и т.д.), либо как молекула. Молекула антитела способна связываться со специфической антигенной детерминантой или реагировать с ней, что, в свою очередь, может приводить к специфическому иммунологическому эффекту или механизмам.The term antibody refers to a functional component of serum and is often referred to as a collection of molecules (antibodies or immunoglobulins, fragments, etc.) or as a molecule. The antibody molecule is capable of binding to or reacting with a specific antigenic determinant, which in turn may result in a specific immunological effect or mechanism.
Термин моноклональное антитело относится к антителу, продуцируемому единственным клоном клеток или линией клеток и состоящему из идентичных молекул антител.The term monoclonal antibody refers to an antibody produced by a single cell clone or cell line and consisting of identical antibody molecules.
В настоящем документе термин время удерживания относится к времени, в течение которого половина количества растворенного вещества элюируется из хроматографической системы. Оно определяется длиной колонки и скоростью миграции растворенного вещества и может находиться в диапазоне от 1 до 30 мин.As used herein, the term retention time refers to the time during which half of the amount of solute is eluted from the chromatography system. It is determined by the length of the column and the rate of migration of the solute and can range from 1 to 30 minutes.
В настоящем документе термин элюат относится к жидкости, элюируемой из хроматографической колонки или хроматографической мембраны и содержащей обнаружимое количество рекомбинантного терапевтического белка.As used herein, the term eluate refers to the liquid eluted from a chromatography column or chromatography membrane and containing a detectable amount of the recombinant therapeutic protein.
В настоящем изобретении используются различные сокращения, расшифровка которых приведена ниже:The present invention uses various abbreviations, the explanation of which is given below:
ATF: чередующийся тангенциальный поток;ATF: alternating tangential flow;
CV: объем колонки;CV: column volume;
СЕХ: катионообменная (СЕХ) хроматография;CEX: cation exchange chromatography (CEX);
CIP: очистка на месте;CIP: cleaning in place;
DO: растворенный кислород;DO: dissolved oxygen;
DCS: распределенная система управления;DCS: distributed control system;
ВЭЖХ: высокоэффективная жидкостная хроматография;HPLC: high performance liquid chromatography;
ППК: промышленный ПК;PPK: industrial PC;
мин: минуты;min: minutes;
мМ: миллимолярный;mM: millimolar;
mAU: миллиединицы оптической плотности;mAU: milliunits of optical density;
мл: миллилитр;ml: milliliter;
мСм/см: миллисименс/сантиметр;mS/cm: millisiemens/centimeter;
мА: миллиамперы;mA: milliamps;
NTU: нефелометрическая единица мутности;NTU: nephelometric turbidity unit;
NaOH: гидроксид натрия;NaOH: sodium hydroxide;
PLC: программируемая логическая схема;PLC: programmable logic circuit;
РСС: периодический противоток;PCC: periodic counterflow;
PID: пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование;PID: proportional-integral-derivative control;
RV: объем реактора;RV: reactor volume;
TTL: транзисторно-транзисторная логическая схема;TTL: transistor-transistor logic circuit;
У Ф: ультрафиолет;UF: ultraviolet;
С ЭЖХ: сверхэффективная жидкостная хроматография;With HPLC: ultra-performance liquid chromatography;
V I: инактивация вирусов;V I: virus inactivation;
V : вольты;V: volts;
V CC: количество жизнеспособных клеток.V CC: number of viable cells.
Настоящее изобретение в некоторых вариантах реализации относится к системе автоматизированного комплексного биопроцесса для непрерывной продукции терапевтического белка, управляемой системой управления, оснащенной функциями связи и программируемого управления для регулирования всех параметров процесса с использованием главного контроллера.The present invention, in some embodiments, relates to an automated end-to-end bioprocess system for continuous production of a therapeutic protein, controlled by a control system equipped with communication and programmable control functions to regulate all process parameters using a master controller.
Настоящее изобретение будет более конкретно описано для следующих вариантов реализации с упоминанием комплексной автоматизированной системы для непрерывной продукции терапевтического белка.The present invention will be more specifically described in the following embodiments with reference to a comprehensive automated system for continuous production of a therapeutic protein.
На фиг. 3 показана представительная автоматизированная комплексная система для непрерывной продукции терапевтического белка в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, описанным ниже в настоящем документе:In fig. 3 illustrates a representative automated end-to-end system for continuous production of a therapeutic protein in accordance with an embodiment of the present invention described below herein:
Автоматизированная комплексная система (100) для непрерывной продукции терапевтического белка включает:The automated, complete system (100) for continuous production of therapeutic protein includes:
биореактор (103) для культивирования клеток млекопитающих, способных продуцировать терапевтический белок в культуральной среде, причем биореактор (103) оснащен мешалкой (102) с присоединенными лопастями (105), входным отверстием (104) для подачи и оснащен перфузионным фильтром (109) с переменным тангенциальным потоком (ATF) для сбора собираемого материала, содержащего белок, секретируемый в культуральную среду в биореакторе;bioreactor (103) for cultivating mammalian cells capable of producing a therapeutic protein in a culture medium, wherein the bioreactor (103) is equipped with a stirrer (102) with attached blades (105), an inlet (104) for supply and is equipped with a perfusion filter (109) with a variable tangential flow (ATF) to collect harvest material containing protein secreted into the culture medium in the bioreactor;
первую хроматографическую систему (119), соединенную с системой ATF-фильтрации биореактора (103) без промежуточного сосуда для хранения для очистки рекомбинантного терапевтического белка, продуцируемого культивируемыми клетками млекопитающих, от культуральной среды, и полученияa first chromatography system (119) connected to an ATF filtration system of a bioreactor (103) without an intermediate storage vessel for purifying a recombinant therapeutic protein produced by cultured mammalian cells from the culture medium and obtaining
- 6 044363 элюата белка А;- 6 044363 protein A eluate;
систему (126) инактивации вирусов, включающую сосуд (128) для инактивации вирусов, соединенный с первой хроматографической системой (119) для сбора элюата белка А и инактивации вирусов, которые могут присутствовать в элюате белка А, причем сосуд (128) для инактивации вирусов выполнен с возможностью автоматической регулировки рН элюата белка А;a virus inactivation system (126), including a virus inactivation vessel (128) connected to a first chromatography system (119) for collecting the Protein A eluate and inactivating viruses that may be present in the Protein A eluate, wherein the virus inactivation vessel (128) is configured with the ability to automatically adjust the pH of the protein A eluate;
сосуд (136) для сбора, соединенный с сосудом (128) для инактивации вирусов через один или более фильтров, для приема нейтрализованного элюата белка А из сосуда (128) для инактивации вирусов после прохождения нейтрализованного элюата белка А через один или более фильтров для удаления примесей в виде осадков из элюата белка А;a collection vessel (136) connected to a virus inactivation vessel (128) through one or more filters for receiving the neutralized Protein A eluate from the virus inactivation vessel (128) after the neutralized Protein A eluate has passed through one or more filters to remove impurities as precipitation from protein A eluate;
вторая хроматографическая система (137), соединенная с сосудом (136) для сбора, для приема нейтрализованного и отфильтрованного элюата белка А из сосуда (136) для сбора и получения очищенного белка.a second chromatography system (137) connected to a collection vessel (136) to receive the neutralized and filtered protein A eluate from the collection vessel (136) to obtain purified protein.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, необязательно дополнительно содержащая дополнительный сосуд (140) для сбора, соединенный со второй хроматографической системой (137), для приема и хранения очищенного белка, который может быть дополнительно очищен с использованием одного или более фильтров (142), и получения дополнительно очищенного терапевтического белка.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system, optionally further comprising an additional collection vessel (140) connected to a second chromatography system (137) for receiving and storing purified protein, which can be further purified using one or more filters (142), and obtain further purified therapeutic protein.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая одну или более систем управления, выбранных из системы (110) внешнего управления и сбора данных (SCADA); пропорциональноинтегрально-дифференциального регулирования (PID) (не показано); программируемой логической схемы (PLC), промышленного ПК (IPC), распределенной системы управления (DCS) (не показана); модулей ввода-вывода или блоков ввода-вывода (130) и (132), функционально связанных с отдельными системами, включая хроматографическую систему 1 (119); системы (126) инактивации вирусов; сосуд (136) для сбора; хроматографическую систему 2 (137); и системы ретрансляции сообщений (не показана).In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system, further comprising one or more control systems selected from an external control and data acquisition (SCADA) system (110); Proportional Integral Derivative (PID) control (not shown); programmable logic circuit (PLC), industrial PC (IPC), distributed control system (DCS) (not shown); input/output modules or input/output units (130) and (132) operatively coupled to individual systems, including chromatography system 1 (119); systems (126) for inactivating viruses; collection vessel (136); chromatographic system 2 (137); and message relay systems (not shown).
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая один или более из электромагнитных или пневматических пережимных клапанов (114) и, необязательно, содержащая расходомеры, датчики пузырьков воздуха, датчики давления и грузовые отсеки для создания контура обратной связи для поддержания потока жидкости между различными компонентами системы, предотвращения образования пузырьков воздуха и регулирования потока жидкости.In one embodiment of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, further comprising one or more electromagnetic or pneumatic pinch valves (114) and optionally including flow meters, air bubble sensors, pressure sensors and cargo compartments to provide a feedback loop to maintain fluid flow between various system components, preventing the formation of air bubbles and regulating fluid flow.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, дополнительно содержащая перегрузочный мешок (116), соединенный с биореактором через один из пережимных клапанов (114).In one embodiment of the present invention, an automated integrated continuous bioprocess system is provided, further comprising a transfer bag (116) connected to the bioreactor through one of the pinch valves (114).
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, содержащая систему (126) инактивации вирусов, включающую сосуд (128) для инактивации вирусов, один или более из датчиков рН, соединенных с передатчиком рН, используемые для измерения рН элюата белка А, и автоматический титратор, включающий PLC и насосы (122), в свою очередь, соединенные с контейнерами, содержащими кислоту и основание, используемые для титрования (124), необязательно содержащая датчики уровня для проверки уровня жидкости в сосуде и встроенными датчиками измерения мутности для измерения мутности в нефелометрических единицах (NTU) в реальном времени.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system comprising a virus inactivation system (126), including a virus inactivation vessel (128), one or more pH sensors coupled to a pH transmitter used to measure the pH of a protein A eluate, and an automatic titrator including a PLC and pumps (122), in turn connected to containers containing the acid and base used for titration (124), optionally containing level sensors for checking the level of liquid in the vessel and built-in turbidity sensors for measuring turbidity in nephelometric units (NTU) in real time.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой каждый из фильтров между сосудом для инактивации вирусов и сосудом для сбора представляет собой фильтр с размером пор 0,2-0,45 мкм.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system in which each of the filters between the virus inactivation vessel and the collection vessel is a filter with a pore size of 0.2-0.45 μm.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой первая хроматографическая система включает одну или более колонок для аффинной хроматографии, а вторая хроматографическая система включает одну или более мультимодальных анионообменных колонок и один или более катионообменных колонок.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system, wherein a first chromatography system includes one or more affinity chromatography columns and a second chromatography system includes one or more multimodal anion exchange columns and one or more cation exchange columns.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой сосуд для инактивации вирусов, сосуд для сбора и дополнительный сосуд для сбора изготовлены из стекла или нержавеющей стали.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system in which the virus inactivation vessel, collection vessel, and additional collection vessel are made of glass or stainless steel.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, в которой поток жидкости поддерживают с помощью трубок, изготовленных из подходящего материала, например, силикона и биопрена. В одном варианте реализации используемые разъемы представляют собой асептические разъемы для уменьшения бионагрузки на систему.In one embodiment, the present invention provides an automated, integrated, continuous bioprocess system in which fluid flow is maintained using tubing made from a suitable material, such as silicone and bioprene. In one embodiment, the connectors used are aseptic connectors to reduce bioburden on the system.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса, причем указанная система дополнительно включает систему (120) чистки на месте (CIP) для периодической чистки хроматографической системы, сосуда для инактивации вирусов, сосуда для сбора и трубок.In one embodiment, the present invention provides an automated end-to-end bioprocess system, which system further includes a clean-in-place (CIP) system (120) for periodically cleaning the chromatography system, virus inactivation vessel, collection vessel, and tubing.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система автоматизированногоIn one embodiment of the present invention, a system for automated
- 7 044363 комплексного непрерывного биопроцесса, причем указанная система дополнительно включает автоматизированный отбор образцов полученного материала из биореактора для подсчета клеток и анализа питательных веществ, а также автоматизированный отбор образцов в различных местоположениях для хроматографического анализа в ходе работы во время непрерывного биопроцесса.- 7 044363 complex continuous bioprocess, the system further including automated sampling of the resulting material from the bioreactor for cell counting and nutrient analysis, as well as automated sampling at various locations for chromatographic analysis during operation during the continuous bioprocess.
В одном варианте реализации система автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса необязательно содержит системы (108) и (138) сверхэффективной жидкостной хроматографии (СЭЖХ). В некоторых вариантах реализации первая и вторая хроматографические системы, используемые в настоящем изобретении, могут представлять собой системы жидкостной хроматографии высокого давления (ВЭЖХ). В еще одном варианте реализации система обеспечивает возможность встраивания/системы анализа с использованием автоматизированной системы пробоотбора. Контроллер запускает системы ВЭЖХ для запуска анализа с использованием подходящего одного или более цифровых интерфейсов, выбранных из Open Platform Communications (OPC), Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus и промышленного интерфейса Ethernet, но не ограничивающихся ими.In one embodiment, the automated end-to-end bioprocess system optionally comprises ultra-performance liquid chromatography (UPLC) systems (108) and (138). In some embodiments, the first and second chromatography systems used in the present invention may be high pressure liquid chromatography (HPLC) systems. In yet another embodiment, the system provides the ability to integrate/analyze a system using an automated sampling system. The controller triggers the HPLC systems to run the analysis using a suitable one or more digital interfaces selected from, but not limited to, Open Platform Communications (OPC), Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus and industrial Ethernet.
В одном варианте реализации контроллер регулирует многопортовый электрический поворотный клапан или клапаны выбора потока для регулирования потока жидкости. Контроллер регулирует запуск прецизионного насоса и открывает клапан отверстия биореактора для пробоотбора. Происходит сбор запрограммированного количества жидкости, и система ВЭЖХ выполняет анализ. Система ВЭЖХ выполняет анализ в соответствии с установленной программой. Система ВЭЖХ отправляет данные анализа в систему SCADA.In one embodiment, the controller controls the multiport electric rotary valve or flow selection valves to control fluid flow. The controller controls the startup of the precision pump and opens the bioreactor port valve for sampling. The programmed amount of liquid is collected and the HPLC system performs analysis. The HPLC system performs the analysis according to the set program. The HPLC system sends analysis data to the SCADA system.
В еще одном варианте реализации главный контроллер, состоящий из IPC с программным обеспечением SCADA, управляет визуализацией данных, мониторингом и выступает в качестве архиватора параметров процесса. Главный контроллер связан с отдельными системами, например, биореактором, первой хроматографической системой, второй хроматографической системой и системой инактивации вирусов с использованием одного или более из цифровых интерфейсов, выбранных из OPC, modbus TCP/IP, EtherCAT, profinet, profibus или промышленного Ethernet, но не ограничивающихся ими.In yet another implementation, a master controller consisting of an IPC with SCADA software manages data visualization, monitoring, and acts as a process parameter historian. The main controller communicates with the individual systems, for example, the bioreactor, the first chromatography system, the second chromatography system and the virus inactivation system using one or more of digital interfaces selected from OPC, modbus TCP/IP, EtherCAT, profinet, profibus or industrial Ethernet, but not limited to them.
На фиг. 4 показан общий вид системы инактивации вирусов в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Система (200) инактивации вирусов содержит сосуд (201) для инактивации вирусов (VI), сделанный из стекла или нержавеющей стали, для сбора элюата белка А, поступающего из первой хроматографической системы. Сосуд VI (201) содержит верхнюю мешалку/магнитную мешалку (216) с множеством портов для добавления и удаления элюата. Система инактивации вирусов содержит датчик (220) рН, соединенный с передатчиком для измерения рН элюата белка А, полученного из первой хроматографической системы. Система дополнительно необязательно содержит грузовые отсеки (202), (206), (208), (210), (212) и (214) для хранения различных жидкостей, например, кислоты, основания, NaOH, воды и буферов. Система дополнительно содержит фильтры (224) и (226) с размером пор 0,2-0,45 мкм для удаления осадков, которые могли образоваться во время этапа нейтрализации. Система может дополнительно включать датчики (250-1)-(250-3) потока для мониторинга потока различных жидкостей в сосуд (201) VI и сосуд для сбора (230). Система может также включать датчик(и) уровня для проверки уровня жидкости в сосуде VI и датчики нагрузочных отсеков (248-1)-(248-6) для мониторинга уровня жидкости в соответствующих нагрузочных отсеках. В системе управления предусмотрена возможность автоматического переключения пути прохождения жидкости между двумя фильтрами, если один из фильтров засоряется во время непрерывной работы, которая может быть основана на использовании датчиков (2561) и (256-2) давления или переключателя. Система может подавать сигнал тревоги при засорении и переключении фильтров для вмешательства оператора. Система может дополнительно содержать датчик (254) мутности после сосуда для инактивации для измерения мутности в нефелометрических единицах (NTU). При превышении порогового значения система подаст сигнал тревоги для вмешательства оператора. Дополнительный датчик (252) пузырьков воздуха, присоединенный к пути прохождения жидкости после сосуда для инактивации вируса, может переключать пути прохождения жидкости для предотвращения попадания пузырьков воздуха в хроматографическую систему. Ловушка для воздушных пузырьков (не показана) предотвращает попадание пузырьков воздуха в хроматографические системы. Сосуд для инактивации вирусов (VI) специально разработан для аккуратного добавления воды, элюата, кислоты, основания и буфера(ов) во избежание пенообразования и разбрызгивания жидкостей. Система состоит из сосуда (230) для сбора, который является сосудом для сбора элюата после инактивации вирусов. Сосуд (230) для сбора содержит верхнюю мешалку/магнитную мешалку (236) с множеством портов для добавления и удаления различных жидкостей и элюата.In fig. 4 shows an overview of a virus inactivation system in accordance with an embodiment of the present invention. The virus inactivation system (200) contains a virus inactivation vessel (VI) (201), made of glass or stainless steel, for collecting the protein A eluate coming from the first chromatography system. Vessel VI (201) contains an overhead stirrer/magnetic stirrer (216) with multiple ports for adding and removing eluate. The virus inactivation system includes a pH sensor (220) coupled to a transmitter for measuring the pH of the protein A eluate obtained from the first chromatography system. The system further optionally includes cargo compartments (202), (206), (208), (210), (212) and (214) for storing various liquids, such as acid, base, NaOH, water and buffers. The system additionally contains filters (224) and (226) with a pore size of 0.2-0.45 microns to remove sediments that may have formed during the neutralization step. The system may further include flow sensors (250-1)-(250-3) for monitoring the flow of various liquids into the VI vessel (201) and the collection vessel (230). The system may also include level sensor(s) for monitoring the liquid level in vessel VI and load compartment sensors (248-1)-(248-6) for monitoring the liquid level in the respective load compartments. The control system has the ability to automatically switch the fluid path between the two filters if one of the filters becomes clogged during continuous operation, which may be based on the use of pressure sensors (2561) and (256-2) or a switch. The system can sound an alarm when the filters are clogged and switch for operator intervention. The system may further include a turbidity sensor (254) downstream of the inactivation vessel to measure turbidity in nephelometric units (NTU). If the threshold value is exceeded, the system will generate an alarm for operator intervention. An additional air bubble sensor (252) attached to the fluid path downstream of the virus inactivation vessel may switch the fluid path to prevent air bubbles from entering the chromatography system. An air bubble trap (not shown) prevents air bubbles from entering chromatography systems. The Virus Inactivation Vessel (VI) is specially designed to gently add water, eluate, acid, base and buffer(s) to avoid foaming and splashing of liquids. The system consists of a collection vessel (230), which is a vessel for collecting the eluate after inactivation of the viruses. The collection vessel (230) contains an overhead stirrer/magnetic stirrer (236) with multiple ports for adding and removing various liquids and eluate.
В одном варианте реализации система инактивации вирусов содержит различные датчики для мониторинга и регулирования системы инактивации вирусов в непрерывном и автоматическом режиме без перерывов.In one embodiment, the virus inactivation system includes various sensors for monitoring and regulating the virus inactivation system in a continuous and automatic manner without interruption.
В одном варианте реализации система инактивации вирусов необязательно содержит датчики уровня или датчики нагрузочных отсеков, выбранные из датчиков (248-1) для мониторинга уровня кислоты, (248-2) для мониторинга уровня основания, (248-3) для мониторинга уровня NaOH, (248-4) для мониторинга уровня воды, (248-5) и (248-6) для мониторинга уровня буферов, но не ограничивающиеся ими.In one embodiment, the virus inactivation system optionally includes level sensors or load cell sensors selected from sensors (248-1) for monitoring acid level, (248-2) for monitoring base level, (248-3) for monitoring NaOH level, ( 248-4) for monitoring water levels, (248-5) and (248-6) for monitoring buffer levels, but not limited to.
В одном варианте реализации система инактивации вирусов необязательно включает датчики пото- 8 044363 ка для контроля потока различных жидкостей в сосуд (201) VI и сосуд для сбора (230), причем датчики потока выбраны из датчиков (250-1) для мониторинга потока кислоты, (250-2) для мониторинга потока основания и (250-3) для мониторинга потока NaOH, воды и буферов, но не ограничиваются ими.In one embodiment, the virus inactivation system optionally includes flow sensors for monitoring the flow of various liquids into the VI vessel (201) and the collection vessel (230), wherein the flow sensors are selected from sensors (250-1) for monitoring the flow of acid, (250-2) for monitoring the flow of base; and (250-3) for monitoring the flow of NaOH, water and buffers, but not limited to.
В одном варианте реализации система инактивации вирусов функционально подключена к главному контроллеру, например, PID, PLC или IPC, для измерения и контроля рН в реальном времени. Блок управления запрограммирован на несколько параметров, например, заданное значение рН, время выдержки, количество оборотов мешалки в минуту, контроль скорости насоса кислоты и щелочи, контроль цикла CIP. Система инактивации вирусов управляется различными способами, которые выбраны из различных настроек (238), основного источника (240) питания, автоматического или ручного выбора режима (242), подачи сигнала тревоги (244), калибровки (258), а также завершения работы системы (246), но не ограничиваются ими. Контроллер подает сигналы различным исполнительным механизмам в системе, например, клапанам (222-1)-(222-10) и насосам (204-1)-(204-5), для регулирования потока жидкости, а также контроля добавления кислоты и основания к элюату белка А для регулирования рН.In one embodiment, the virus inactivation system is operably coupled to a host controller, such as a PID, PLC, or IPC, to measure and control pH in real time. The control unit is programmed with several parameters, such as set pH value, holding time, stirrer revolutions per minute, acid and alkali pump speed control, CIP cycle control. The virus inactivation system is controlled in a variety of ways, which are selected from various settings (238), main power supply (240), automatic or manual mode selection (242), alarm (244), calibration (258), and system shutdown ( 246), but are not limited to them. The controller provides signals to various actuators in the system, such as valves (222-1)-(222-10) and pumps (204-1)-(204-5), to regulate fluid flow and also control the addition of acid and base to protein A eluate to adjust the pH.
В одном варианте реализации контроллер принимает и отправляет сигналы от хроматографических систем, например, аналоговые сигналы, например, 0-10 В или 4-20 мА, или цифровые сигналы от логических схем TTL или одного или более из более продвинутых интерфейсов, выбранных из ОРС, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus и промышленного Ethernet, но не ограничивающихся ими. Сигнал от первой хроматографической системы запускает программу инактивации вирусов. Передатчик измеряет сигнал, генерируемый датчиком (220) рН, и передает значения на главный контроллер. Система автоматически регулирует рН элюата на основе заданных значений в контроллере, который активирует добавление кислоты (202) или основания (206), после чего следует время выдержки для этапа инактивации вирусов. По завершении времени выдержки для инактивации вирусов и доведения рН до заданного значения 2 система перекачивает элюат после инактивации вирусов из сосуда для инактивации вирусов (201) в сосуд для сбора (230). Пути прохождения жидкости контролируют в цифровом виде с помощью нормально закрытых электромагнитных/пневматических пережимных клапанов (222-1)-(222-3), которые блокируют и отводят поток жидкости по мере необходимости.In one implementation, the controller receives and sends signals from chromatography systems, for example, analog signals, such as 0-10 V or 4-20 mA, or digital signals from TTL logic circuits or one or more of the more advanced interfaces selected from OPC, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus and industrial Ethernet, but not limited to. The signal from the first chromatography system starts the virus inactivation program. The transmitter measures the signal generated by the pH sensor (220) and transmits the values to the main controller. The system automatically adjusts the pH of the eluate based on set values in the controller, which activates the addition of acid (202) or base (206), followed by a dwell time for the virus inactivation step. Once the virus inactivation dwell time has been completed and the pH has been adjusted to set point 2, the system pumps the virus inactivation eluate from the virus inactivation vessel (201) to the collection vessel (230). Fluid paths are digitally controlled using normally closed solenoid/pneumatic pinch valves (222-1)-(222-3), which block and divert fluid flow as needed.
В одном варианте реализации после переноса элюата белка А из сосуда для инактивации вирусов в сосуд для сбора контроллер отправляет сигналы во вторую хроматографическую систему, например, аналоговые сигналы, например 0-10 В или 4-20 мА, или цифровые сигналы от логических схем TTL или одного или более из более продвинутых цифровых интерфейсов, выбранных из ОРС, modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus и промышленного Ethernet, но не ограничивающихся ими. Механизм запуска инициирует загрузку элюата из сосуда для сбора во вторую хроматографическую систему для дальнейшей очистки элюата белка А и получения очищенного белка.In one embodiment, after transferring the Protein A eluate from the virus inactivation vessel to the collection vessel, the controller sends signals to the second chromatography system, for example, analog signals such as 0-10 V or 4-20 mA, or digital signals from TTL or TTL logic circuits. one or more of the more advanced digital interfaces selected from, but not limited to, OPC, modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus and industrial Ethernet. The trigger mechanism initiates loading of the eluate from the collection vessel into a second chromatography system to further purify the Protein A eluate to produce purified protein.
В одном варианте реализации контроллер инициирует цикл CIP в сосуде для инактивации вирусов. В сосуде VI во время цикла CIP контроллер подает сигнал о запуске насоса (204-4) и открывает клапан (222-5) для потока NaOH из нагрузочного отсека (208). Мониторинг потока NaOH в сосуд VI осуществляется датчиком потока (250-3) и регулируется насосом (204-4). По истечении заданного времени, отрегулированного с помощью средства установки времени (218) выдержки для выдержки NaOH в сосуде VI, контроллер подает сигнал насосу (204-3) для отходов на удаление NaOH из сосуда VI и открывает клапан (222-4) отходов для отвода отходов (228). Опорожнение сосуда VI от NaOH запускает датчик (252) пузырьков воздуха, который отправляет сигнал на контроллер и останавливает насос (252) отходов (204-3) и его клапан (222-4), в качестве альтернативы, если датчик пузырьков воздуха отсутствует, контроллер также можно запрограммировать на запуск насоса на заданное время, пока сосуд не будет опорожнен. Затем контроллер подает сигнал насосу (204-4) о запуске и открывает клапан (222-6), позволяя воде течь из нагрузочного отсека (210) и регулируя поток воды через клапан (222-6), контролируемый датчиком (250-3) и управляемый насосом (204-4), в сосуд VI (201). По истечении заданного времени для выдержки воды в сосуде VI контроллер подает сигнал насосу отходов (204-3), чтобы удалить воду из сосуда VI и открыть клапан отходов (222-4) воды. Опорожнение сосуда VI от воды запускает датчик (252) пузырьков воздуха, который отправляет сигнал на контроллер и останавливает насос (204-3) отходов и его клапан (222-4), в качестве альтернативы, если датчик пузырьков воздуха отсутствует, контроллер также можно запрограммировать на запуск насоса на заданное время, пока резервуар не будет опорожнен. Затем контроллер подает сигнал насосу о запуске и открывает клапан (222-7), инициируя поток буфера из нагрузочного отсека (212). Сигнал опорожнения сосуда VI от буфера запускается первой хроматографической системой по готовности белка А к загрузке в сосуд VI. Контроллер принимает этот сигнал, включает насос отходов для удаления буфера из сосуда VI и открывает клапан отходов (222-4). Опорожнение сосуда VI от буфера запускает датчик (252) пузырьков воздуха, который отправляет сигнал на контроллер и останавливает насос отходов (204-3) и его клапан (222-4), в качестве альтернативы, если датчик пузырьков воздуха отсутствует, контроллер также можно запрограммировать на запуск насоса на заданное время, пока резервуар не будет опорожнен.In one embodiment, the controller initiates a CIP cycle in the vessel to inactivate viruses. In vessel VI, during the CIP cycle, the controller signals the pump (204-4) to start and opens the valve (222-5) to allow NaOH to flow from the load compartment (208). The flow of NaOH into vessel VI is monitored by a flow sensor (250-3) and controlled by a pump (204-4). After a predetermined time adjusted by the holding time setting means (218) for holding NaOH in vessel VI, the controller signals the waste pump (204-3) to remove NaOH from vessel VI and opens the waste valve (222-4) to remove waste (228). Emptying vessel VI of NaOH triggers the air bubble sensor (252), which sends a signal to the controller and stops the waste pump (252) (204-3) and its valve (222-4), alternatively, if there is no air bubble sensor, the controller it can also be programmed to run the pump for a set time until the vessel is emptied. The controller then signals the pump (204-4) to start and opens the valve (222-6), allowing water to flow from the load compartment (210) and regulating the flow of water through the valve (222-6) controlled by the sensor (250-3) and driven by a pump (204-4), into vessel VI (201). After the preset time for holding water in Vessel VI, the controller signals the waste pump (204-3) to remove water from Vessel VI and open the waste water valve (222-4). Emptying vessel VI of water triggers the air bubble sensor (252) which sends a signal to the controller and stops the waste pump (204-3) and its valve (222-4), alternatively if the air bubble sensor is not present the controller can also be programmed to start the pump for a set time until the tank is empty. The controller then signals the pump to start and opens the valve (222-7), initiating the flow of buffer from the load compartment (212). The signal to empty vessel VI from the buffer is triggered by the first chromatographic system when protein A is ready to be loaded into vessel VI. The controller receives this signal, turns on the waste pump to remove buffer from vessel VI and opens the waste valve (222-4). Emptying vessel VI of the buffer triggers the air bubble sensor (252) which sends a signal to the controller and stops the waste pump (204-3) and its valve (222-4), alternatively if the air bubble sensor is not present the controller can also be programmed to start the pump for a set time until the tank is empty.
По завершении времени выдержки для инактивации вирусов и доведения рН до заданного значения 2 система перекачивает элюат после инактивации вирусов из сосуда для инактивации вирусов (201) в сосуд (230) для сбора. Пути прохождения жидкости контролируют в цифровом виде с помощью нор- 9 044363 мально закрытых электромагнитных/пневматических пережимных клапанов (222-1)-(222-3), которые блокируют и отводят поток жидкости по мере необходимости.Once the virus inactivation dwell time has been completed and the pH has been adjusted to a set point of 2, the system pumps the virus inactivation eluate from the virus inactivation vessel (201) to the collection vessel (230). Fluid paths are digitally controlled using normally closed solenoid/pneumatic pinch valves (222-1)-(222-3), which block and divert fluid flow as required.
В одном варианте реализации после инактивации вирусов белок А элюируется из сосуда (201) VI через электромагнитный/пневматический пережимной клапан (222-1) с цифровым управлением, за которым следует еще один электромагнитный/пневматический пережимной клапан (222-2) и/или (222-3) с цифровым управлением проходит через фильтры (224) и/или (226) с размером пор 0,2-0,45 мкм для удаления осадков, которые могли образоваться во время этапа инактивации вирусов. Необязательно могут быть предусмотрены настройки датчиков (256-1) и (256-2) давления в пути прохождения текучей среды, позволяющие автоматически переключаться между двумя фильтрами, если один из фильтров засоряется во время непрерывной работы. Система подает сигнал тревоги при засорении и переключении фильтров для вмешательства оператора. Необязательно могут быть предусмотрены настройки датчика (254) мутности после сосуда для инактивации, измеряющего NTU; при достижении порогового значения система подаст сигнал тревоги для вмешательства оператора. Необязательно могут быть предусмотрены настройки датчика (252) пузырьков воздуха после сосуда для инактивации вирусов, запускающие отключение путей прохождения жидкости для предотвращения попадания пузырьков воздуха в хроматографические системы, причем ловушка для пузырьков воздуха предотвращает попадание пузырьков воздуха в хроматографические системы. При переносе вирус-инактивированного и нейтрализованного белка из сосуда (201) VI после осветления через фильтры (224) и (226) в сосуд (230) для сбора контроллер отправляет сигналы второй хроматографической системе, например, аналоговые сигналы 0-10 В или 4-20 мА или цифровые сигналы от логических схем TTL или одного или более из более продвинутых цифровых интерфейсов, выбранных из ОРС, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus или промышленного Ethernet, но не ограничивающихся ими. Механизм запуска инициирует загрузку элюата белка из сосуда для сбора во вторую хроматографическую систему через порт (232).In one embodiment, after inactivation of the viruses, Protein A is eluted from the VI vessel (201) through a digitally controlled solenoid/pneumatic pinch valve (222-1), followed by another solenoid/pneumatic pinch valve (222-2) and/or ( 222-3) digitally controlled passes through filters (224) and/or (226) with a pore size of 0.2-0.45 microns to remove sediments that may have formed during the virus inactivation step. Optionally, the fluid path pressure sensors (256-1) and (256-2) may be configured to automatically switch between the two filters if one of the filters becomes clogged during continuous operation. The system gives an alarm when the filters are clogged and switches for operator intervention. Optionally, there may be settings for a turbidity sensor (254) downstream of the inactivation vessel measuring NTU; When the threshold value is reached, the system will sound an alarm for operator intervention. Optionally, the air bubble sensor (252) may be configured downstream of the virus inactivation vessel to trigger the shutdown of fluid paths to prevent air bubbles from entering the chromatography systems, wherein the air bubble trap prevents air bubbles from entering the chromatography systems. When the virus-inactivated and neutralized protein is transferred from the VI vessel (201) after clarification through filters (224) and (226) to the collection vessel (230), the controller sends signals to the second chromatography system, for example, analog signals 0-10 V or 4- 20 mA or digital signals from TTL logic or one or more of the more advanced digital interfaces selected from, but not limited to, OPC, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus or industrial Ethernet. The trigger mechanism initiates loading of the protein eluate from the collection vessel into the second chromatography system through port (232).
На фиг. 5 показан общий вид системы чистки на месте (CIP) для первой хроматографической системы в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Система (300) CIP для хроматографической системы функционально соединена с контроллером, который подает сигнал различным исполнительным механизмам, например, клапанам и насосам в составе системы для регулирования потока жидкости. Контроллер принимает и отправляет сигналы от хроматографических систем, например, аналоговые сигналы, например, 0-10 В или 4-20 мА, или цифровые сигналы от логических схем TTL или одного или более из цифровых интерфейсов, выбранных из ОРС, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus и промышленного Ethernet, но не ограничивающихся ими. Сигнал от первой хроматографической системы (314) запускает программу CIP входного отверстия для образцов. Контроллер открывает спускной клапан (306-2), направляя жидкость/материал в перегрузочный мешок (308) и запуская спускной насос (310). Контроллер открывает клапан CIP NaOH (306-3), запускает насос (312) и одновременно закрывает клапан (306-1). По истечении заданного времени для потока NaOH через первую хроматографическую систему контроллер подает сигнал клапану NaOH (306-3) на закрытие и одновременно открывает клапан (306-4) воды. По истечении заданного времени для потока воды через первую хроматографическую систему контроллер подает сигнал клапану (306-4) воды на закрытие и одновременно открывает клапан (306-5) буфера. По истечении заданного времени для потока буфера через первую хроматографическую систему контроллер подает сигнал клапану (306-5) буфера на закрытие, а спускной клапан (306-2), насос (310) и клапан (306-1) одновременно открываются, за счет чего достигается очистка первой хроматографической системы на месте во время процесса.In fig. 5 shows an overview of a clean in place (CIP) system for a first chromatography system in accordance with an embodiment of the present invention. The CIP system (300) for the chromatography system is operatively coupled to a controller that provides a signal to various actuators, such as valves and pumps, within the system to control fluid flow. The controller receives and sends signals from chromatography systems, such as analog signals such as 0-10 V or 4-20 mA, or digital signals from TTL logic circuits or one or more of the digital interfaces selected from OPC, Modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus and industrial Ethernet, but not limited to. A signal from the first chromatography system (314) triggers the sample inlet CIP program. The controller opens the bleed valve (306-2), directing fluid/material to the transfer bag (308) and activating the bleed pump (310). The controller opens the CIP NaOH valve (306-3), starts the pump (312) and simultaneously closes the valve (306-1). After a predetermined time has elapsed for NaOH flow through the first chromatography system, the controller signals the NaOH valve (306-3) to close and simultaneously opens the water valve (306-4). After a predetermined time for water flow through the first chromatography system has elapsed, the controller signals the water valve (306-4) to close and simultaneously opens the buffer valve (306-5). After a predetermined time for buffer flow through the first chromatography system, the controller signals the buffer valve (306-5) to close, and the bleed valve (306-2), pump (310) and valve (306-1) simultaneously open, causing in situ purification of the first chromatography system during the process is achieved.
Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения относятся к автоматизированному комплексному биопроизводственному процессу, который обеспечивает непрерывную продукцию терапевтического белка, причем указанный процесс контролируется одной или более системами управления, выбранными из системы (110) внешнего управления и сбора данных (SCADA), пропорциональнаяинтегрально-дифференциального регулирования (PID), программируемой логической схемы (PLC), промышленного ПК (IPC), распределенной системы управления (DCS) и системы ретрансляции сообщений, для запуска и непрерывного выполнения процесса.Additional embodiments of the present invention relate to an automated, integrated biomanufacturing process that provides continuous production of a therapeutic protein, the process being controlled by one or more control systems selected from an external control and data acquisition (SCADA) proportional integral derivative (PID) system (110). ), programmable logic circuit (PLC), industrial PC (IPC), distributed control system (DCS) and message relay system, to start and continuously run the process.
В одном варианте реализации настоящее изобретение относится к автоматизированному комплексному непрерывному биопроцессу для постоянной продукции терапевтического белка, масштабируемому от лабораторного до промышленного масштаба согласно настоящему изобретению и включающему этапы:In one embodiment, the present invention relates to an automated, end-to-end, continuous bioprocess for the continuous production of a therapeutic protein, scalable from laboratory to industrial scale according to the present invention and comprising the steps of:
(a) культивирование клеток млекопитающих, способных продуцировать терапевтический белок, в жидкой культуральной среде в биореакторе (103), снабженном фильтром (109) с переменным тангенциальным потоком (ATF), и сбор выделяющегося собираемого материала, содержащего белок, секретируемый в культуральную среду;(a) culturing mammalian cells capable of producing a therapeutic protein in a liquid culture medium in a bioreactor (103) equipped with an alternating tangential flow (ATF) filter (109), and collecting the released harvest material containing the protein secreted into the culture medium;
(b) подача собираемого материала клеточной культуры, содержащего терапевтический белок, из биореактора (103) в первую хроматографическую систему (119) для получения элюата белка А;(b) supplying the harvested cell culture material containing the therapeutic protein from the bioreactor (103) to the first chromatography system (119) to obtain a protein A eluate;
(c) подача элюата белка А из первой хроматографической системы (119) в сосуд (128) для инактивации вирусов и обеспечение возможности инактивации вирусов и нейтрализации элюата белка, которые могут присутствовать в элюате белка А;(c) supplying the protein A eluate from the first chromatography system (119) to the virus inactivation vessel (128) and allowing viruses to be inactivated and the protein eluate to be neutralized that may be present in the protein A eluate;
(d) пропускание вирус-инактивированного и нейтрализованного элюата белка А через один или бо-(d) passing the virus-inactivated and neutralized protein A eluate through one or more
- 10 044363 лее фильтров для удаления примесей в виде осадка, образовавшегося во время этапов инактивации и нейтрализации вируса, и сбор отфильтрованного элюата белка А в сосуде (136) для сбора и;- 10 044363 more filters for removing impurities in the form of sediment formed during the stages of inactivation and neutralization of the virus, and collecting the filtered protein A eluate in a collection vessel (136) and;
(e) подача нейтрализованного и отфильтрованного элюата белка А во вторую хроматографическую систему (137) для получения дополнительно очищенного белка.(e) feeding the neutralized and filtered protein A eluate to a second chromatography system (137) to obtain further purified protein.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором клетки млекопитающих культивируют в биореакторе (103), представляющем собой перфузионный биореактор, снабженного средствами осуществления переменного тангенциального потока (ATF).In one embodiment, the present invention provides an automated, integrated, continuous bioprocess in which mammalian cells are cultured in a bioreactor (103) that is a perfusion bioreactor equipped with variable tangential flow (ATF) means.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором собранный осветленный материал клеточной культуры непосредственно подают из биореактора (103) в первую хроматографическую систему (119) с использованием насоса первой хроматографической системы.In one embodiment, the present invention provides an automated, integrated, continuous bioprocess in which collected clarified cell culture material is directly fed from a bioreactor (103) to a first chromatography system (119) using a first chromatography system pump.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором этап первой хроматографии выполняют с использованием одной или более колонок для аффинной хроматографии для очистки собираемого материала клеточной культуры, содержащего терапевтический белок из биореактора, обеспечивающей получение элюата белка А.In one embodiment, the present invention provides an automated, end-to-end, continuous bioprocess in which a first chromatography step is performed using one or more affinity chromatography columns to purify a cell culture harvest containing a therapeutic protein from a bioreactor to produce a Protein A eluate.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором рН элюата белка А на этапе инактивации вирусов регулируется автоматически с помощью пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) контроллера, программируемого логического контроллера (PLC) или контроллера промышленного персонального компьютера (IPC).In one embodiment, the present invention provides an automated, integrated, continuous bioprocess in which the pH of the protein A eluate during the virus inactivation step is automatically controlled using a proportional integral derivative (PID) controller, a programmable logic controller (PLC), or an industrial personal computer (IPC) controller. .
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, в котором этап второй хроматографии выполняют с использованием одной или более мультимодальных анионообменных колонок и одной или более катионообменных колонок, для получения очищенного белка.In one embodiment, the present invention provides an automated, end-to-end, continuous bioprocess in which a second chromatography step is performed using one or more multimodal anion exchange columns and one or more cation exchange columns to obtain purified protein.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, необязательно дополнительно включающий хранение очищенного белка, полученного из второй хроматографической системы (137), в дополнительном сосуде (140) для сбора. В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, необязательно дополнительно содержащий один или более из этапов прохождения очищенного белка через один или более фильтров (142) для дальнейшей очистки терапевтического белка. Фильтр(ы) можно выбрать из нанофильтра, ультрафильтра и диафильтра.In one embodiment of the present invention, an automated end-to-end bioprocess is provided, optionally further including storing the purified protein obtained from the second chromatography system (137) in an additional collection vessel (140). In one embodiment, the present invention provides an automated, end-to-end, continuous bioprocess, optionally further comprising one or more steps of passing the purified protein through one or more filters (142) to further purify the therapeutic protein. The filter(s) can be selected from nanofilter, ultrafilter and diafilter.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен автоматизированный комплексный непрерывный биопроцесс, причем указанный процесс включает автоматический отбор образцов для анализа в ходе работы и чистку на месте с использованием системы (120) (CIP) для периодической чистки хроматографических(ой) систем(ы) и их компонентов, включая хроматографические колонки, трубки и сосуды с целью поддержания непрерывности работы.In one embodiment of the present invention, an automated, end-to-end, continuous bioprocess is provided, the process including automated on-line sampling and cleaning in place (CIP) system (120) for periodically cleaning chromatography system(s) and their components, including chromatography columns, tubes and vessels to maintain continuity of operation.
В одном варианте реализации указанный биопроцесс необязательно включает автоматизированный отбор образцов при ВЭЖХ для проверки параметров процесса в ходе работы с использованием системы внешнего управления и сбора данных (SCADA), системы чистки на месте (CIP) и переключения пути потока жидкости для поддержания непрерывности работы системы. В одном варианте реализации указанный биопроцесс необязательно дополнительно включает автоматизированный отбор образцов при СЭЖХ для проверки параметров процесса в ходе работы с использованием системы внешнего управления и сбора данных (SCADA), системы чистки на месте (CIP) и переключения пути потока жидкости для поддержания непрерывности работы системы.In one embodiment, the bioprocess optionally includes automated HPLC sampling to verify process parameters during operation using an external control and data acquisition (SCADA) system, clean in place (CIP) system, and fluid flow path switching to maintain system continuity. In one embodiment, the bioprocess optionally further includes automated UPLC sampling to verify process parameters during operation using an external control and data acquisition (SCADA) system, a clean in place (CIP) system, and fluid flow path switching to maintain system continuity. .
В еще одном варианте реализации комплексным непрерывным биопроцессом согласно настоящему изобретению может управлять главный контроллер, состоящий из IPC с программным обеспечением SCADA для управления визуализацией данных, мониторингом и выступающий в качестве архиватора параметров процесса. Главный контроллер способен управлять отдельными системами, например, биореактором, первой хроматографической системой, второй хроматографической системой и системой инактивации вирусов с использованием одного или более из цифровых интерфейсов, выбранных из ОРС, modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus или промышленного Ethernet и т.д., но не ограничивающихся ими.In yet another embodiment, the complex continuous bioprocess of the present invention may be controlled by a master controller consisting of an IPC with SCADA software to control data visualization, monitoring, and acting as a process parameter historian. The master controller is capable of controlling individual systems, for example, the bioreactor, the first chromatography system, the second chromatography system and the virus inactivation system using one or more digital interfaces selected from OPC, modbus TCP/IP, EtherCAT, Profibus, Profinet, profibus or industrial Ethernet etc., but not limited to them.
В еще одном варианте реализации автоматизированный биопроцесс согласно настоящему изобретению обеспечивает непрерывную передачу потока продукта от предыдущего процесса к следующему процессу.In yet another embodiment, the automated bioprocess of the present invention provides a continuous transfer of product flow from the previous process to the next process.
В одном варианте реализации предыдущий процесс выполняют в биореакторе системы автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса с системами управления, подходящими для культивирования клеток млекопитающих. В одном варианте реализации предыдущий процесс выполняют в биореакторе, использующем технологию ATF, причем материал, содержащий продуцируемый терапевтический белок, собирают с использованием насоса системы ВЭЖХ из ATF. Типичная последовательность операций для предыдущего процесса показана на фиг. 1.In one embodiment, the previous process is performed in a bioreactor of an automated integrated continuous bioprocess system with control systems suitable for culturing mammalian cells. In one embodiment, the previous process is performed in a bioreactor using ATF technology, wherein the material containing the therapeutic protein produced is collected using an ATF HPLC system pump. A typical sequence of operations for the previous process is shown in FIG. 1.
- 11 044363- 11 044363
В одном варианте реализации предыдущий процесс культивирования клеток млекопитающих в биореакторе использует перфузионный процесс культивирования клеток, и продолжительность культивирования серии клеток млекопитающих выбирают из интервала от 3 до 16 дней. Кроме того, предыдущий процесс можно выполнять путем культивирования клеток в другой среде для культивирования клеток, известной специалисту в данной области техники, для усиленного роста клеток млекопитающих в биореакторе.In one embodiment, the previous process for culturing mammalian cells in a bioreactor uses a perfusion cell culture process, and the duration of culturing the series of mammalian cells is selected from 3 to 16 days. In addition, the previous process can be performed by culturing the cells in another cell culture medium known to one skilled in the art to enhance the growth of mammalian cells in the bioreactor.
В одном варианте реализации следующий процесс включает этапы очистки терапевтического белка, продуцируемого во время предыдущего процесса в системе непрерывного автоматизированного комплексного биопроцесса, причем осветленную жидкость для культивирования клеток подают в первую хроматографическую систему, содержащую одну или более аффинных колонок, для получения элюата белка А, инактивации и нейтрализации элюата белка А в системе инактивации вирусов, и подают во вторую хроматографическую систему, содержащую одну или более мультимодальных колонок для анионообменной хроматографии и одну или более колонок для катионообменной хроматографии, для получения очищенного белка. Типичная последовательность операций для следующего процесса показана на фиг. 2.In one embodiment, the following process includes the steps of purifying a therapeutic protein produced during a previous process in a continuous automated integrated bioprocess system, wherein the clarified cell culture liquid is fed to a first chromatography system containing one or more affinity columns to produce a protein A eluate, inactivation and neutralizing the protein A eluate in a virus inactivation system, and fed to a second chromatography system comprising one or more multimodal anion exchange chromatography columns and one or more cation exchange chromatography columns to obtain purified protein. A typical sequence of operations for the following process is shown in FIG. 2.
В различных вариантах реализации во время предыдущих и следующих процессов и работы системы согласно настоящему изобретению для продукции представляющего интерес белка можно использовать клетки, выбранные из нативных, диких, мутированных или рекомбинантных клеток, способных продуцировать желательный белок, представляющий интерес; питательные или культуральные среды, подходящие для используемых клеток; различные химические вещества; реагенты; смолы, используемые на этапах хроматографии; и любые подходящие материалы. В некоторых вариантах реализации различные используемые буферы или буферные системы содержат химические вещества, подходящие для использования в качестве буфера для промывки, вытеснения буфера, буфера для уравновешивания, буфера для элюирования и т.п.In various embodiments, during the preceding and subsequent processes and operation of the system of the present invention, cells selected from native, wild-type, mutated, or recombinant cells capable of producing the desired protein of interest may be used to produce the protein of interest; nutrient or culture media suitable for the cells used; various chemicals; reagents; resins used in chromatography steps; and any suitable materials. In some embodiments, the various buffers or buffer systems used contain chemicals suitable for use as a wash buffer, displacement buffer, equilibration buffer, elution buffer, or the like.
Автоматизированная комплексная непрерывная система и биопроцесс способны продуцировать терапевтический белок, выбранный из антитела, фрагмента антитела, моноклонального антитела, фермента, сконструированного белка, иммуногенного белка, фрагмента белка, иммуноглобулина или любой их комбинации.The automated, integrated, continuous system and bioprocess is capable of producing a therapeutic protein selected from an antibody, antibody fragment, monoclonal antibody, enzyme, engineered protein, immunogenic protein, protein fragment, immunoglobulin, or any combination thereof.
Терапевтический белок, полученный с помощью автоматизированного комплексного непрерывного биопроцесса в соответствии с настоящим изобретением, выбран из группы, состоящей из: панитумумаба, омализумаба, абаговомаба, абциксимаба, актоксумаба, адалимумаба, адекатумумаба, афелимомаба, афутузумаба, алацизумаба, алацизумаба, алемтузумаба, алирокумаба, алтумомаба, аматуксимаба, аматуксимаба, анатумомаба, анрукинзумаба, аполизумаба, арцитумомаба, атинумаба, тоцилизумаба, басиликсимаба, бестумомаба, белимумаба, бевацизумаба, бесилесомаба, безлотоксумаба, бициромаба, блинатумомаба, канакинумаба, цертолизумаба, цетуксимаба, циксутумумаба, даклизумаба, деносумаба, экулизумаба, эдреколомаба, эфализумаба, эфунгумаба, эпратузумаба, эртумаксомаба, этарацизумаба, фигитумумаба, голимумаба, ибритумомаба тиуксетана, иговомаба, имгатузумаба, инфликсимаба, инолимомаба, инотузумаба, лабетузумаба, лебрикизумаба, моксетумомаба, натализумаба, ниволумаба, обинутузумаба, ореговомаба, паливизумаба, панитумумаба, пертузумаба, рамуцирумаба, ранибизумаба, ритуксимаба, секукинумаба, тоцилизумаба, тоситумомаба, тралокинумаба, тукотузумаба, трастузумаба, устекинумаба, ведолизумаба, велтузумаба, залутумумаба, затуксимаба, ферментов, белков, иммуногенных или антигенных белов или фрагментов белков, альфа-глюкозидазы, ларонидазы, абатацепта, галсульфазы, альфалютропина, антигемофильного фактора, бета-агалзидазы, интерферона-бета Ia, дарбэпоэтина-альфа, тенектеплазы, этанерцепта, фактора свертывания IX, фолликулостимулирующего гормона, интерферонабета Ia, имиглюцеразы, дорназы-альфа, эпоэтина-альфа, инсулина или аналогов инсулина, мекасермина, фактора VIII, фактора VIIa, антитромбина III, белка С, человеческого альбумина, эритропоэтина, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора, интерлейкина-11, ларонидазы, идурсульфазы, галсульфазы, ингибитора альфа-1протеиназы, лактазы, аденозиндезаминазы, тканевого активатора плазминогена, альфа-тиреотропина, кислой β-галактозидазы, β-галактозидазы, нейраминидазы, гексозаминидазы А и гексозаминидазы В.The therapeutic protein produced by the automated integrated continuous bioprocess in accordance with the present invention is selected from the group consisting of: panitumumab, omalizumab, abagovomab, abciximab, actoxumab, adalimumab, adecatumumab, afelimomab, afutuzumab, alacizumab, alacizumab, alemtuzumab, alirocumab, al tumomab , amatuximab, amatuximab, anatumomab, anrukinzumab, apolizumab, arcitumomab, atinumab, tocilizumab, basiliximab, bestumomab, belimumab, bevacizumab, besilesomab, bezlotoxumab, biciromab, blinatumomab, canakinumab, certolizumab, tse tuximab, cixutumumab, daclizumab, denosumab, eculizumab, edrecolomab, efalizumab , efungumab, epratuzumab, ertumaxomab, etaracizumab, figitumumab, golimumab, ibritumomab tiuxetan, igovomab, imgatuzumab, infliximab, inolimomab, inotuzumab, labetuzumab, lebrikizumab, moxetumomab, natalizumab, nivolumab, obi nutuzumab, oregovomab, palivizumab, panitumumab, pertuzumab, ramucirumab, ranibizumab, rituximab, secukinumab, tocilizumab, tositumomab, tralokinumab, tucotuzumab, trastuzumab, ustekinumab, vedolizumab, veltuzumab, zalutumumab, zatuximab, enzymes, proteins, immunogenic or antigenic proteins or protein fragments, alpha-glucosidase, laronidase, abatacept, galsulfase, alpha lutropin, antihemophilic factor , beta-agalsidase, interferon-beta Ia, darbepoetin-alpha, tenecteplase, etanercept, coagulation factor IX, follicle-stimulating hormone, interferon-beta Ia, imiglucerase, dornase-alpha, epoetin-alpha, insulin or insulin analogues, mecasermin, factor VIII, factor VIIa , antithrombin III, protein C, human albumin, erythropoietin, granulocyte colony-stimulating factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukin-11, laronidase, idursulfase, galsulfase, alpha-1 proteinase inhibitor, lactase, adenosine deaminase, tissue plasminogen activator, alpha-thyrotropin, acid β-galactosidase, β-galactosidase, neuraminidase, hexosaminidase A and hexosaminidase B.
Хотя выше описаны различные варианты реализации настоящего изобретения, можно разработать другие и дополнительные варианты реализации настоящего изобретения без отступления от его сущности. Сущность изобретения определяется следующей формулой изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами реализации, версиями или примерами, которые включены для того, чтобы дать возможность специалисту с обычной квалификацией в данной области техники создавать и использовать изобретение в сочетании с информацией и знаниями, доступными специалисту с обычными навыками в данной области техники.Although various embodiments of the present invention have been described above, other and additional embodiments of the present invention can be developed without departing from the spirit thereof. The essence of the invention is determined by the following claims. The present invention is not limited to the embodiments, versions or examples described, which are included to enable one of ordinary skill in the art to make and use the invention in combination with information and knowledge available to one of ordinary skill in the art.
ПримерыExamples
Настоящее изобретение дополнительно разъясняется в форме следующих примеров. В то же время следует понимать, что следующие примеры являются чисто иллюстративными и не должны рассматриваться в качестве как ограничения сущности изобретения.The present invention is further explained in the form of the following examples. At the same time, it should be understood that the following examples are purely illustrative and should not be construed as limiting the spirit of the invention.
Пример 1.Example 1.
Продукция и очистка цетиксумаба с помощью автоматизированной комплексной непрерывной сис- 12 044363 темы и биопроцесса.Production and purification of cetixumab using an automated integrated continuous system and bioprocess.
Предыдущий процесс - продукция белкаPrevious process - protein production
Для продукции белка, представляющего интерес, линия клеток, используемая в автоматизированном непрерывном процессе, представляла собой линию клеток CHO-S с номером в каталоге 11619012, приобретенную в INVITROGEN, США.For the production of the protein of interest, the cell line used in the automated continuous process was the CHO-S cell line with catalog number 11619012, purchased from INVITROGEN, USA.
Перед посевом клеток млекопитающих СНО выполняли калибровку растворенного кислорода (DO) путем барботирования воздуха с расходом 0,5 л/мин. После стабилизации значения DO датчик DO калибровали на 100%.Before seeding mammalian cells, CHO calibration of dissolved oxygen (DO) was performed by bubbling air at a flow rate of 0.5 L/min. Once the DO value had stabilized, the DO sensor was calibrated to 100%.
Для непрерывного процесса использовали ATF, систему фильтрации и перфузии, в которой чередующийся тангенциальный поток через фильтрующий картридж использовали для высокоэффективной фильтрации. Это позволяло клеткам расти до плотности 80-100 миллионов клеток на миллилитр с жизнеспособностью более 90%, что приводило к чрезвычайно высокому выходу белка.For the continuous process, an ATF, filtration and perfusion system was used, which used alternating tangential flow through the filter cartridge for highly efficient filtration. This allowed cells to grow to densities of 80-100 million cells per milliliter with a viability of over 90%, resulting in extremely high protein yields.
Биореактор заполняли до рабочего объема культуральной средой, например, ActiPro, а затем засевали клетками млекопитающих, т.е. клетками СНО, в количестве 0,3-0,5x106 жизнеспособных клеток млекопитающих/мл. Культивирование запускали на 3 дня. Затем запускали систему переменного тангенциального потока (ATF) и в течение 5-10 мин реактор и ATF пришли в равновесие. Чередующийся тангенциальный поток через фильтрующий картридж использовали для высокоэффективной фильтрации. Это позволяло клеткам расти до плотности 80-100 миллионов клеток на миллилитр с жизнеспособностью более 90%, что приводило к чрезвычайно высокому выходу белка. Клетки закачивали в полое волокно и из него в реактор со скоростью рециркуляции 1,5-6 л/мин в зависимости от концентрации клеток. Затем запускали насос для фильтрата, подключенный к системе периодической противоточной хроматографии (РСС) AKTA™. Среды, используемые с 3 по 16 день для перфузии, представляли собой среду PM-Basal media + среду для стимуляции клеток 7а (1 г/л) и среду для стимуляции клеток (1 г/л) + 8 г/л глюкозы и 8 мМ глутамина.The bioreactor was filled to the working volume with a culture medium, for example, ActiPro, and then seeded with mammalian cells, i.e. CHO cells, in an amount of 0.3-0.5x106 viable mammalian cells/ml. Cultivation was started for 3 days. Then the alternating tangential flow (ATF) system was started and within 5-10 minutes the reactor and ATF came to equilibrium. Alternating tangential flow through the filter cartridge was used for highly efficient filtration. This allowed cells to grow to densities of 80-100 million cells per milliliter with a viability of over 90%, resulting in extremely high protein yields. Cells were pumped into and out of the hollow fiber into the reactor at a recirculation rate of 1.5-6 L/min depending on cell concentration. The filtrate pump connected to the AKTA™ batch countercurrent chromatography (BCC) system was then started. Media used from days 3 to 16 for perfusion were PM-Basal media + 7a cell stimulation media (1 g/L) and cell stimulation media (1 g/L) + 8 g/L glucose and 8 mM glutamine.
Начальная скорость фильтрации составляла 0,25 объема реактора (RV) на 3 день, 0,5 RV на 4 день, 1 RV на 5-7 день, 1,25 RV на 8-9 день и 1,5 RV на 10-16 день. Выполняли проверку, достаточна ли надежность уплотнения насоса, чтобы гарантировать поддержание разрежения на стороне фильтрата (трансмембранное давление). Это связано с тем, что ATF осуществляет обратную циркуляцию в каждом цикле, при которой небольшое количество жидкости втягивается из фильтрата обратно через фильтр в реактор. Поскольку система ATF не контролировала скорость потока в насосе, пользователь вручную управлял им, контролируя скорость потока в насосе системы ВЭЖХ.Initial filtration rates were 0.25 reactor volume (RV) on days 3, 0.5 RV on days 4, 1 RV on days 5-7, 1.25 RV on days 8-9, and 1.5 RV on days 10-16 day. A check was made to ensure that the pump seal was secure enough to ensure that the filtrate side vacuum (transmembrane pressure) was maintained. This is because the ATF performs a reverse circulation in each cycle, which draws a small amount of liquid from the filtrate back through the filter into the reactor. Since the ATF system did not control the flow rate of the pump, the user manually controlled it by controlling the flow rate of the HPLC system pump.
Рост клеток и жизнеспособность клеток ежедневно контролировали во всех культурах. Профиль роста клеток представлен в табл. 1.Cell growth and cell viability were monitored daily in all cultures. The cell growth profile is presented in table. 1.
_________________________________Таблица 1_________________________________Table 1
Данные в вышеприведенной таблице ясно показывают, что жизнеспособность клеток поддерживалась на приемлемом уровне (>90%) во всех культурах в установленных условиях культивирования.The data in the above table clearly shows that cell viability was maintained at an acceptable level (>90%) in all cultures under established culture conditions.
Кроме того, исследовали влияние среды для культивирования клеток на рост клеток. Результаты роста клеток с использованием глюкозы и лактата в качестве сред для культивирования клеток показаны на фиг. 6.In addition, the effect of cell culture medium on cell growth was examined. Cell growth results using glucose and lactate as cell culture media are shown in FIG. 6.
Следующий процесс: очистка продуцированного белка.Next process: purification of the produced protein.
А. 1 этап хроматографии выполняли с использованием системы аффинной хроматографии с 4 ко-A. Stage 1 chromatography was performed using a 4 co-affinity chromatography system.
- 13 044363 лонками при параметрах следующего процесса, указанных в табл. 2(а).- 13 044363 lonks with the parameters of the following process indicated in the table. 2(a).
Таблица 2(а)Table 2(a)
Первую хроматографическую систему соединяли с четырьмя колонками с четырьмя различными положениями колонок в системе AKTA PCC, и через колонки пропускали ~3 CV воды Milli Q для удаления раствора для хранения. Уравновешивание колонки: первый контейнер с буфером для уравновешивания хроматографической системы подключали к системе и ставили отметкуThe first chromatography system was connected to four columns with four different column positions in the AKTA PCC system, and ~3 CV of Milli Q water was passed through the columns to remove storage solution. Column Equilibration: The first container containing the chromatography system equilibration buffer was connected to the system and marked
Уравновешивание. Все колонки уравновешивали пропусканием 3 CV буфера.Balancing. All columns were equilibrated by passing 3 CV buffer.
Загрузка: линию S1 первой хроматографической системы AKTA PCC подключали к выходу ATF и начинали загрузку через нее. Для нее ставили отметку Загрузка и отдавали команду Автоматическое обнуление УФ. Загрузку 1 цикла на первую колонку выполняли за 219 мин.Loading: Line S1 of the first AKTA PCC chromatography system was connected to the ATF output and loading was started through it. For it, the Loading mark was checked and the command Automatic UV zeroing was given. Loading 1 cycle onto the first column took 219 minutes.
Промывка буфером для уравновешивания после загрузки: после загрузки в течение 219 мин (1 цикл) процесс переключали с этапа загрузки на этап промывки путем направления потока на буфер для хроматографии-1 через другой насос системы AKTA PCC. Ставили отметку Промывка буфером для уравновешивания после загрузки, и через колонку пропускали 3 CV буфера.Post-Load Equilibration Buffer Wash: After loading for 219 min (1 cycle), the process was switched from the loading step to the wash step by directing flow to Chromatography Buffer-1 through another AKTA PCC system pump. The Post-Loading Equilibration Buffer Wash was checked and 3 CV of buffer was passed through the column.
Когда процесс переключали с этапа загрузки на этап промывки в данном цикле, этап загрузки одновременно начинали в другой колонке как другой цикл.When the process was switched from the loading step to the washing step in a given cycle, the loading step was simultaneously started in another column as another cycle.
Промежуточная промывка 2: после промывки после загрузки через колонку пропускали 2 CV буфера для промывки 2.Intermediate Wash 2: After the postload wash, 2 CV of Wash Buffer 2 was passed through the column.
Промывка 3: после промывки буфером для промывки 2 через колонку пропускали 2 CV буфера для промывки 2.Wash 3: After washing with Wash Buffer 2, 2 CV of Wash Buffer 2 was passed through the column.
Элюирование: желательный белок элюировали элюирующим буфером для хроматографии-1. Пик элюирования собирали от Ф50 миллиединиц оптической плотности до общего объема элюирования 3 CV.Elution: The desired protein was eluted with Chromatography Elution Buffer-1. The elution peak was collected from F50 milliunits of optical density to a total elution volume of 3 CV.
Регенерация: после элюирования колонку регенерировали, пропуская буфер для регенерации в количестве 3 CV.Regeneration: After elution, the column was regenerated by passing 3 CV of regeneration buffer.
Промывка водой Milli Q: пропускали 3 CV воды Milli Q для удаления дезинфицирующего раствора.Rinse with Milli Q water: run 3 CV of Milli Q water to remove the disinfectant solution.
Буфер для уравновешивания: пропускали 3 CV EQB для повторного уравновешивания колонки после регенерации.Equilibration Buffer: Run 3 CV EQB to re-equilibrate the column after regeneration.
Хранение колонки: для хранения колонки (после завершения всех циклов) пропускали 2 CV раствора для хранения при хроматографии-1.Column Storage: To store the column (after completion of all runs), 2 CV of Chromatography Storage Solution-1 was passed through.
В. В альтернативном способе следующий процесс выполняли с использованием системы аффинной хроматографии с двумя колонками для уменьшения использования смолы на серию. Параметры процесса соответствовали приведенным в табл. 2(b).B. In an alternative method, the following process was performed using a dual column affinity chromatography system to reduce resin usage per batch. The process parameters corresponded to those given in table. 2(b).
- 14 044363- 14 044363
Таблица 2(b)Table 2(b)
Таким образом, в результате 1 этапа хроматографии, выполненного с помощью аффинной хроматографии с использованием смолы Mab Select Sure LX, улавливающей белок, представляющий интерес, указанный белок, представляющий интерес, связывался со смолой, а примеси удалялись по мере прохождения через нее. Хроматограмма, полученная на этом этапе, показана на фиг. 7, на которой показан пик элюирования, соответствующий белку, представляющему интерес, элюированному с использованием буфера с низким рН (рН 2,8), причем пик элюирования систематически наблюдался для всех циклов, как и ожидалось. Обработка для инактивации вирусов при низком рН и нейтрализация Инактивацию вирусов и нейтрализацию выполняли с использованием следующих параметров, указанных в табл. 3.Thus, as a result of 1 step of chromatography performed by affinity chromatography using Mab Select Sure LX resin capturing the protein of interest, said protein of interest was bound to the resin and impurities were removed as they passed through it. The chromatogram obtained at this stage is shown in Fig. 7, which shows the elution peak corresponding to the protein of interest eluted using a low pH buffer (pH 2.8), and the elution peak was systematically observed for all cycles, as expected. Low pH Virus Inactivation Treatment and Neutralization Virus inactivation and neutralization were performed using the following parameters listed in Table. 3.
Таблица 3Table 3
рН элюата белка А в каждом цикле поддерживали в ожидаемом диапазоне 3,5±0,2 после смешивания (система контроля обеспечивала этот диапазон с помощью механизма обратной связи). После учета рН выполняли полное перемешивание раствора белка в течение 45±5 мин при комнатной температуре (23±2°C) и записывали время начала, время окончания инкубирования, продолжительность инкубирования и температуру.The pH of the Protein A eluate in each cycle was maintained within the expected range of 3.5 ± 0.2 after mixing (the control system ensured this range through a feedback mechanism). After taking into account the pH, complete mixing of the protein solution was performed for 45 ± 5 min at room temperature (23 ± 2°C) and the start time, end time of incubation, incubation duration and temperature were recorded.
После 45±5 мин инкубирования рН раствора белка доводили до 5,5±0,2 с использованием 2 М раствора трис-основания с помощью системы контроля, основанной на механизме обратной связи. Ожидаемая проводимость после нейтрализации составляла ~6 мСм/см. После нейтрализации раствор белка пропускали через фильтр с размером пор 0,2 мкм в капсуле Sartopore® с помощью перистальтического насоса, приводимого в действие системой управления, и фильтрат собирали во второй сосуд для сбора для дальнейшей обработки на этапе мультимодальной и катионообменной хроматографии.After 45 ± 5 min of incubation, the pH of the protein solution was adjusted to 5.5 ± 0.2 using 2 M Tris base solution using a feedback control system. The expected conductivity after neutralization was ~6 mS/cm. After neutralization, the protein solution was passed through a 0.2 μm filter in a Sartopore® capsule using a peristaltic pump driven by a control system, and the filtrate was collected in a second collection vessel for further processing in the multimodal and cation exchange chromatography step.
Мультимодальная анионообменная хроматография и катионообменная хроматография.Multimodal anion exchange chromatography and cation exchange chromatography.
Белок очищали с использованием второй хроматографической системы с использованием мультимодальной анионообменной хроматографии и катионообменной хроматографии со следующими параметрами, указанными в табл. 4.The protein was purified using a second chromatography system using multimodal anion exchange chromatography and cation exchange chromatography with the following parameters shown in table. 4.
- 15 044363- 15 044363
Таблица 4Table 4
Первую колонку, которая представляла собой анионообменную колонку второй хроматографической системы, подключали к положениям многостороннего клапана 2 и 4 системы AKTA pure, а вторую колонку, которая представляла собой катионообменную колонку второй хроматографической системы, подключали к положению 1 колонки. Через колонки пропускали 3 CV воды Milli Q для удаления раствора для хранения.The first column, which was the anion exchange column of the second chromatography system, was connected to multiway valve positions 2 and 4 of the AKTA pure system, and the second column, which was the cation exchange column of the second chromatography system, was connected to column position 1. 3 CV of Milli Q water was passed through the columns to remove storage solution.
Буфер для промывки с высоким содержанием соли: 2 CV промывочного буфера с высоким содержанием соли пропускали через анионообменные и катионообменные колонки второй хроматографической системы и убеждались, что рН и проводимость колонок находились в диапазоне буфера для промывки с высоким содержанием соли.High Salt Wash Buffer: 2 CV of high salt wash buffer was passed through the anion and cation exchange columns of the second chromatography system and ensured that the pH and conductivity of the columns were within the range of the high salt wash buffer.
- 16 044363- 16 044363
Уравновешивание колонки: обе колонки уравновешивали пропусканием 5 CV буфера для уравновешивания.Column equilibration: Both columns were equilibrated by passing 5 CV of equilibration buffer.
Загрузка и вытеснение буфера: образец нейтрализованного и отфильтрованного элюата белка А, собранный в сосуд для сбора, загружали через последовательно соединенные колонки, в которых белок, представляющий интерес, не связывался с анионообменной колонкой второй хроматографической системы и проходил через нее, связываясь с катионообменной колонкой второй хроматографической системы. После завершения загрузки в загрузочный контейнер вносили 100 мл буфера для уравновешивания и пропускали его через колонки, обеспечивая полную загрузку образца нейтрализованного элюата белка.Loading and Buffer Displacement: A sample of the neutralized and filtered Protein A eluate collected in a collection vessel was loaded through columns connected in series in which the protein of interest did not bind to the anion exchange column of the second chromatography system and passed through it to bind to the cation exchange column of the second chromatographic system. Once loading was complete, 100 mL of equilibration buffer was added to the loading container and passed through the columns to ensure that the neutralized protein eluate sample was fully loaded.
Промывка буфером для уравновешивания после загрузки: после вытеснения буфера для уравновешивания пропускали еще 2 CV буфера для уравновешивания для равновесной стабилизации пика потока анионообменной колонки второй хроматографической системы и для удаления слабосвязанного и несвязанного белка из катионообменной колонки второй хроматографической системы. Затем представляющий интерес белок, связанный с катионообменной колонкой второй хроматографической системы, элюировали с использованием элюирующего буфера для катионообменной хроматографии. Пик элюирования собирали от Т50 миллиединиц оптической плотности пика до Ф50 миллиединиц оптической плотности пика при УФ 280 нм для проточной кюветы с длиной пути 2 мм. Фракцию элюата каждого цикла хранили при температуре от 2 до 8°С до дальнейшей обработки.Post-Load Equilibration Buffer Wash: After displacing the equilibration buffer, another 2 CV of equilibration buffer was passed to equilibrate the second chromatography system's anion exchange column peak flow and to remove loosely bound and unbound protein from the second chromatography system's cation exchange column. The protein of interest bound to the cation exchange column of the second chromatography system was then eluted using a cation exchange chromatography elution buffer. Peak elution was collected from T50 milliu OD to F50 milliu OD at 280 nm UV for a 2 mm path length flow cell. The eluate fraction of each cycle was stored at 2 to 8°C until further processing.
Регенерация: через обе колонки пропускали 2 CV буфера для анионообменной и катионообменной хроматографии для регенерации.Regeneration: 2 CV anion exchange and cation exchange chromatography buffers were passed through both columns for regeneration.
Промывка водой Milli Q: пропускали 2 CV воды Milli Q для удаления раствора для регенерации.Rinsing with Milli Q water: 2 CV of Milli Q water was passed through to remove the regeneration solution.
Хранение колонки: для хранения колонок (в конце всех циклов) пропускали 2 CV анионообменного и катионообменного раствора для хранения.Column Storage: To store the columns (at the end of all runs), 2 CV of anion exchange and cation exchange storage solution were passed through.
Таким образом, 2 этап хроматографии состоял из двух этапов, первая из которых представляла собой мультимодальную анионообменную хроматографию, где использовали смолу Capto Adhere Impres, а вторая - катионообменную хроматографию, где использовали смолу SP-sepharose FF. После мультимодальной анионообменной хроматографии примеси связывались с колонкой, а белок, представляющий интерес, проходил через нее. Колонка для катионообменной хроматографии была соединена с колонкой для анионообменной хроматографии в виде тандема, и с ней связывался белок, представляющий интерес. Затем белок элюировали из колонки для катионообменной хроматографии, используя буфер с высоким содержанием солей. Хроматограмма, полученная на этом этапе, показана на фиг. 8, где пик элюирования можно согласованно наблюдать для всех циклов, как и ожидалось.Thus, stage 2 of chromatography consisted of two stages, the first of which was multimodal anion exchange chromatography, where Capto Adhere Impres resin was used, and the second was cation exchange chromatography, where SP-sepharose FF resin was used. After multimodal anion exchange chromatography, the impurities were bound to the column and the protein of interest passed through it. A cation exchange chromatography column was coupled to an anion exchange chromatography column in tandem and the protein of interest was bound to it. The protein was then eluted from the cation exchange chromatography column using high salt buffer. The chromatogram obtained at this stage is shown in Fig. 8, where the elution peak can be consistently observed for all cycles, as expected.
Фильтрация с тангенциальным потоком (ультрафильтрация и диафильтрация). Элюат, полученный при катионообменной хроматографии, объединяли и дополнительно обрабатывали для фильтрации с тангенциальным потоком с целью концентрирования и замены буфера белка цетуксимаба на буфер для фармацевтического состава без конечного вспомогательного вещества в соответствии с параметрами, показанными ниже в табл. 5.Tangential flow filtration (ultrafiltration and diafiltration). The cation exchange chromatography eluate was pooled and further processed for tangential flow filtration to concentrate and replace the cetuximab protein buffer with pharmaceutical formulation buffer without the final excipient according to the parameters shown in Table 1 below. 5.
Таблица 5Table 5
Белковый раствор, извлеченный из системы TFF, разбавляли до концентрации 5 мг/мл с использованием буфера для фармацевтического состава с раствором конечного вспомогательного вещества.The protein solution recovered from the TFF system was diluted to a concentration of 5 mg/mL using pharmaceutical formulation buffer with the final excipient solution.
Полученный раствор фильтровали через фильтр с размером пор 0,2 мкм (МОС- полиэфирсульфон) в асептических условиях в бутыль из PETG. Полученный таким образом фильтрат представлял собой конечный продукт белка цетуксимаба, пригодный для применения в качестве лекарственного вещества.The resulting solution was filtered through a 0.2 μm pore size filter (MOS-polyethersulfone) under aseptic conditions into a PETG bottle. The filtrate thus obtained was the final cetuximab protein product suitable for use as a drug substance.
Данные по сходимости типичной серии соответствовали следующим параметрам, приведенным в табл. 6.The convergence data for a typical series corresponded to the following parameters given in Table. 6.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IN201921003147 | 2019-01-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044363B1 true EA044363B1 (en) | 2023-08-21 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7365419B2 (en) | Automated integrated continuous systems and bioprocesses for producing therapeutic proteins | |
AU2021245116B2 (en) | Seed train processes and uses thereof | |
US10793622B2 (en) | Continuous multistep process for purifying antibodies | |
TWI679053B (en) | Method for the continuous elution of a product from chromatography columns | |
US10494421B2 (en) | System, apparatus and method for biomolecules production | |
KR20060129530A (en) | Methods of protein fractionation using high performance tangential flow filtration | |
US10968252B2 (en) | Methods of processing a fluid including a recombinant therapeutic protein and use thereof | |
KR20170072932A (en) | Integrated continuous isolation of fluid streams from sterile process vessels | |
EA044363B1 (en) | AUTOMATED COMPREHENSIVE CONTINUOUS SYSTEM AND BIOPROCESS FOR THE PRODUCTION OF THERAPEUTIC PROTEIN | |
CN118742370A (en) | Depth filter and virus filter (DF/VF) cart for batch and continuous processing | |
JP7396997B2 (en) | Complete flow-through method for purifying recombinant proteins | |
US20220325231A1 (en) | Apparatus for Purifying a Liquid Comprising a Target Substance | |
KR20240152331A (en) | Depth filter and virus filter (DF/VF) carts for batch and continuous processing | |
KR20210118687A (en) | Hybrid System of Culture and Purification Process for the Production of Antibody Pharmaceuticals |