ES2263225T3 - Generacion rapida de lineas celulares estables de mamifero que producen niveles elevados de proteinas recombinantes. - Google Patents

Generacion rapida de lineas celulares estables de mamifero que producen niveles elevados de proteinas recombinantes.

Info

Publication number
ES2263225T3
ES2263225T3 ES98953816T ES98953816T ES2263225T3 ES 2263225 T3 ES2263225 T3 ES 2263225T3 ES 98953816 T ES98953816 T ES 98953816T ES 98953816 T ES98953816 T ES 98953816T ES 2263225 T3 ES2263225 T3 ES 2263225T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
expression
cell line
clones
vector
baselineskip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES98953816T
Other languages
English (en)
Inventor
Kathleen Tomkinson
Monique Davies
John Mccoy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genetics Institute LLC
Original Assignee
Genetics Institute LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genetics Institute LLC filed Critical Genetics Institute LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2263225T3 publication Critical patent/ES2263225T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/24Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Enterobacteriaceae (F), e.g. Citrobacter, Serratia, Proteus, Providencia, Morganella, Yersinia
    • C07K14/245Escherichia (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/635Externally inducible repressor mediated regulation of gene expression, e.g. tetR inducible by tetracyline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/16011Herpesviridae
    • C12N2710/16611Simplexvirus, e.g. human herpesvirus 1, 2
    • C12N2710/16622New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/16011Herpesviridae
    • C12N2710/16611Simplexvirus, e.g. human herpesvirus 1, 2
    • C12N2710/16634Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/10Plasmid DNA
    • C12N2800/108Plasmid DNA episomal vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/001Vector systems having a special element relevant for transcription controllable enhancer/promoter combination
    • C12N2830/005Vector systems having a special element relevant for transcription controllable enhancer/promoter combination repressible enhancer/promoter combination, e.g. KRAB
    • C12N2830/006Vector systems having a special element relevant for transcription controllable enhancer/promoter combination repressible enhancer/promoter combination, e.g. KRAB tet repressible
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/42Vector systems having a special element relevant for transcription being an intron or intervening sequence for splicing and/or stability of RNA
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2840/00Vectors comprising a special translation-regulating system
    • C12N2840/20Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron
    • C12N2840/203Vectors comprising a special translation-regulating system translation of more than one cistron having an IRES

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Secuencia de ADN recombinante que comprende la secuencia de ADN de pHTop según la SEC ID nº 1.

Description

Generación rápida de líneas celulares estables de mamíferos que producen niveles elevados de proteínas recombinantes.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para generar líneas celulares estables de mamífero que producen niveles elevados de proteínas recombinantes, y a las líneas celulares y vectores adecuados para la utilización en dicho procedimiento.
Antecedentes de la invención
Las líneas celulares de mamífero, tales como las líneas celulares de ovario de hámster chino (CHO), se utilizan frecuentemente para la producción de proteínas recombinantes. En tales procedimientos, es deseable generar líneas celulares estables y generar dichas líneas celulares estables de elevada productividad en un período de tiempo relativamente corto. La generación de tales líneas celulares permite producir cantidades de proteína recombinante rápidamente a una escala útil para su evaluación biológica y para la producción comercial.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a nuevos vectores para la expresión en mamíferos que permiten establecer en un período de tiempo relativamente corto, preferiblemente tan corto como aproximadamente 4 semanas, líneas celulares estables de mamífero que producen niveles elevados de proteínas recombinantes segregadas y unidas a la membrana. En una forma de realización preferida de la presente invención, las líneas celulares de mamífero son de ovario de hámster chino (CHO).
En una forma de realización, la presente invención comprende secuencias de ADN recombinante y plásmidos de expresión génica útiles para la generación de líneas celulares estables. Las formas de realización preferidas comprenden secuencias de ADN recombinante de los plásmidos de expresión génica pHTop o pHTop6. En otras formas de realización, la presente invención comprende un sistema de expresión de ADN recombinante que comprenden un gen que codifica un factor de transcripción quimérico [tTA], tTA que puede comprender la fusión de una proteína de E. coli represor de tetraciclina [tet R] con un dominio activador de la transcripción del virus del herpes simplex 16 (VP16); y un vector que comprende un promotor mínimo precedido de múltiples secuencias del operador tet (tet O).
La transfección del vector pHTop en la línea celular CHO/A2 conduce a una expresión muy eficiente del gen clonado en él, así como también del DHFR presente en el mismo mensaje policistrónico. Utilizando un protocolo MTX de selección restrictivo, en un mes se pueden aislar y expandir clones de elevada expresión. Para cinco genes ensayados, los niveles de expresión son superiores a los niveles de expresión transitoria en células COS. Los niveles de expresión se pueden amplificar creciendo las células en concentraciones crecientes de MTX. Se ha demostrado que la estabilidad de la expresión se puede mantener durante por lo menos tres semanas sin selección.
El nivel de expresión conseguido mediante un protocolo de selección de una etapa oscila de un gen a otro. Se han observado niveles de proteína secretada comprendidos entre 1 y 14 \mug/ml. La selección MTX restrictiva generalmente produce clones que expresan niveles uniformes de proteína, lo que elimina la necesidad de seleccionar grandes cantidades de clones. Utilizando el vector pHTop se pueden expresar a un nivel elevado tanto las proteínas segregadas como las unidas a la membrana.
El protocolo optimizado destinado a establecer líneas celulares CHO estables descrito en la presente invención se puede utilizar como una alternativa a las transfecciones de COS a gran escala. Las células CHO crecen bien en medio libre de suero y se puede generar fácilmente un medio condicionado para la purificación de nuevas proteínas, por ejemplo, dicho protocolo puede acelerar la generación de líneas celulares estables en busca de una función.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es un diagrama del sistema de expresión regulable caracterizado por Gossen y Bujard, Proc. Nat. Acad. Sci, 89(12):5547-5551 (1992). Este sistema de expresión se basa en dos elementos: un factor de transcripción quimérico (tTA), que consiste en la fusión entre el represor de tetraciclina de E. coli (tetR) y el dominio de transcripción del virus del herpes simplex 16 (VP16); y un vector en el que un promotor mínimo que proporciona una secuencia TATA se encuentra precedido por múltiples secuencias del operador tet (tetO). Cuando se expresa el transactivador quimérico, su dominio tetR se une a la secuencia tetO. Ello a su vez, acerca el fuerte dominio activador VP16 al complejo basal de transcripción y lo activa. Tal interacción se puede invertir mediante la acción de la tetraciclina que puede, por consiguiente, ser utilizada como interruptor para "apagar" la transcripción. En ausencia de tetraciclina la expresión está "activada".
La Figura 2a es un diagrama que muestra el complejo de iniciación basal con el promotor mínimo en el sistema de expresión. La Figura 2b muestra el compuesto de iniciación activado.
La Figura 3 es un diagrama del plásmido pED6. PED6 es un plásmido de 5354 pares de bases, que contiene una unión entre las secuencias guía de EMC y las de DHFR.
La Figura 4 es un diagrama de plásmido que muestra la construcción de un plásmido de expresión de AdMLP mínimo [pED6min]. El origen y el amplificador del SV40, así como también el promotor principal tardío del Adenovirus, hasta 8 pares de bases de la secuencia TATA han sido extraídos del pED6, una deleción de 575 pares de bases. Se insertó un lugar único XhoI con el fin de permitir la inserción de tetO.
La Figura 5 es un diagrama que muestra la construcción de pHTop6 a partir de pED6. Siguiendo la construcción de pED6min, se ligan 6 secuencias tetO en el lugar XhoI con el fin de formar pTOP6. A continuación se insertan las secuencias poli A de HBV corriente arriba de las secuencias tetO.
La Figura 6 es un diagrama del plásmido pHTop. pHTop es un plásmido de 5639 bp en el que la guía de EMC/unión DHFR en pHTop6 se modifica para inutilizar la translación de DHFR sin afectar el nivel de expresión del gen corriente arriba. Ello permite el mantenimiento de la selección restrictiva sin tener que utilizar niveles elevados de metotrexato [MTX].
La Figura 7 es un diagrama del plásmido pZtTA. pZtTA es un plásmido de 6.420 bp que se utiliza para construir una línea celular CHO transactivadora. Con el fin de construir dicha línea celular, pZtTA se "electropora" (se introduce por electroporación) en las células CHO. Después de la electroporación, se seleccionan 24 clones en presencia de 1 \mug/ml de G418. Los 24 clones se transfectan transitoriamente con pTOP6 que contiene el gen CAT (pTOP6CAT) para la selección. Los clones transfectados se ensayan para determinar la actividad CAT. El nivel de actividad se compara al obtenido mediante la transfección con pTOP6CAT y pEDtTA en células CHO.
La Figura 8 es un diagrama que muestra la generación de una línea celular CHO que expresa tTA, CHO/A2, tal como se describe en la descripción de la Figura 7 anterior.
La Figura 9 es una gráfica que muestra la expresión transitoria del gen reportero de fosfatasa alcalina secretada (SEAP) en dos líneas celulares, pEDSEAP y pHTopSEAP. La expresión de SEAP se monitoriza utilizando un ensayo quimioluminiscente muy sensible. Se lipofectaron 0,05, 0,1 y 0,2 \mug de pEDSEAP y de pHTopSEAP en la línea celular CHO/A2. La actividad SEAP se determinó en cuentas por segundo [CPS], que son proporcionales a la actividad de SEAP dentro del rango mostrado en la gráfica. En los experimentos de transfección transitoria mostrados en la Figura 9, se demuestra que el promotor regulable por tet es aproximadamente 5 veces más fuerte que el promotor tardío principal de adenovirus.
La Figura 10 es una gráfica que muestra la expresión transitoria de SEAP en células transfectadas mediante el adenovirus con pED6SEAP y pHTop6SEAP y pHTop6SEAP en presencia de Doxiciclina, un análogo de la tetraciclina. De nuevo, se demuestra que la expresión de SEAP es aproximadamente 5 veces más fuerte bajo la regulación por pHTop6 que bajo la regulación por pED6. Además DOX inhibe completamente la expresión de ADN por el promotor tet.
La Figura 11 es una gráfica que compara los niveles de expresión estable de SEAP en líneas celulares CHO/A2 transfectadas con pED6SEAP y pHTop6SEAP. Se cosecharon clones a la concentración más elevada posible de MTX para cada vector [0,1 \muM MTX para CHO/ED6SEAP; 0,5 \muM MTX para CHOA2/HTOP6SEAP]. El nivel de expresión observado a la concentración de MTX fue aproximadamente 30 veces superior a la observada en los clones cosechados en alfa [sin MTX]. El nivel de expresión en pHTopSEAP es aproximadamente 3 veces superior que en pED6SEAP. El nivel de expresión en tales clones es muy elevado para líneas celulares CHO, tan elevado como el obtenido con transfecciones transitorias de COS-1.
La Figura 12 es un diagrama de un protocolo optimizado para la selección en una etapa de líneas celulares CHO utilizando el vector pHTop y la línea transactivadora CHO/A2.
La Figura 13 es un análisis por transferencia Western de células CHO que expresan de modo estable hGDF-9, que se establecieron mediante transfección utilizando el vector pHTop. A las 48 después de la transfección, las células se sembraron en placas con objeto de formar colonias en 0,02 y 0,1 \muM de MTX. Una vez transcurridas dos semanas, los clones se recogieron de cada concentración de MTX. Las células crecieron hasta confluencia y se cosechó el medio condicionado de 24 horas libre de suero para el análisis por transferencia Western utilizando un anticuerpo policlonal a GDF-9 seguido de detección por quimioluminiscencia.
Los clones seleccionados en 0,1 \muM MTX (carriles 11 a 16) expresaron niveles de GDF-9 más elevados en comparación con los clones seleccionados en 0,02 \muM MTX (carriles 1 a 10). Los clones seleccionados a las concentraciones de MTX inferiores mostraron un rango de expresión amplio. Sin embargo los niveles de expresión de GDF-9 fueron muy uniformes para los clones seleccionados con 0,1 \muM MTX. Por consiguiente, la selección restrictiva mediante el incremento de la concentración de metotrexato genera clones que expresan uniformemente niveles elevados de proteína.
La Figura 14 es una gráfica que demuestra que el nivel de expresión obtenido mediante una etapa de selección oscila entre genes diferentes. Las células CHO que expresan de modo estable formas secretadas de mCD28, mB7,2 o mCTLA4 (todas como proteínas de fusión con mIG2a) se establecieron utilizando el vector pHTop. Los clones se seleccionaron en 0,05 \muM MTX, crecieron hasta confluencia y a las 24 horas se cosechó el medio condicionado libre de suero para realizar análisis por ELISA de mIgG2a. Para los tres genes expresados, los clones mCTLA4 produjeron los niveles más elevados de proteína [13 \mug/ml] seguidos de mCD28 [8 \mug/ml] y mB7.2 [3 \mug/ml].
La Figura 15 es un análisis por transferencia Western que muestra una comparación de sistemas de expresión mamíferos. Los carriles 1 a 9 muestran el efecto de la amplificación por etapas de células CHO transformadas de modo estable con pEDBMP-2. Los carriles 10 a 16 muestran el efecto de una etapa de selección de las células CHO trasfectadas de modo estable con pHTopBMP-2. Los carriles 17 y 18 muestran la transfección transitoria de células COS con pEDBMP-2 y una transfección simulada.
La Figura 16 muestra los vectores de dos vectores de transfección eficientes. pED utiliza el promotor principal tardío del adenovirus [AdMLP] para la iniciación de la transcripción. Contiene el origen de replicación del virus SV40 para la expresión transitoria en células COS. Un intrón híbrido está seguido de lugares de clonaje únicos para la inserción de ADNc. Un lugar de iniciación ribosómico interno (la guía EMCV) que precede al marcador seleccionable, DHFR, permite que el marcador se pueda traducir independientemente a partir de un mensaje policistrónico único. Para generar el vector pHTop, se modificó el vector pED de modo que se eliminaron todos los elementos promotores amplificadores de SV40 y AdMLP dejando solamente la secuencia TATA y 35 pares de bases corriente arriba del lugar de inicio de la transcripción [pEDmin]. En su lugar se insertaron 6 repeticiones de la secuencia del operador tet. Dicho vector [pTOP] está ahora controlado únicamente mediante el transactivador [tTA] a través de la interacción entre el represor tet y el operador tet y se puede utilizar tetraciclina para encender y apagar la transcripción. Además, se insertó el lugar de poliadenilación de la hepatitis corriente arriba de la secuencia del operador tet para evitar la posible interferencia por promotores crípticos presentes en el esqueleto del plásmido.
Descripción detallada de la invención
Los vectores de la presente invención utilizan elementos transcripcionales fuertes activados mediante una construcción transactivadora quimérica que se expresa establemente en una línea celular de mamífero receptora. En una forma de realización preferida, los elementos transcripcionales fuertes comprenden copias múltiples del operador tet localizado corriente arriba y adyacente a una secuencia "TATA" mínima de mamífero. Tal quimera constituye un promotor mamífero potente. En otra forma de realización preferida, dicho promotor potente dirige la síntesis de un mensaje policistrónico, en el que la expresión de un marcador de resistencia, tal como el gen de resistencia al deshidrofolato [DHFR], está ligada a la expresión del gen de interés, permitiendo la selección de clones de expresión elevada en un proceso de selección de una etapa. En una forma de realización preferida, se puede utilizar una fracción de secuencia guía, tal como la secuencia guía del virus EMC [EMCV], para una operación eficiente de dicho mensaje policistrónico. La secuencia guía de EMCV se puede obtener, por ejemplo, de pMT2-ECAT1 [S.K. Jung, et al., J. Virol. 63:1651-1660 (1989)]. La utilización combinada de dicho promotor quimérico potente, que genera un mensaje policistrónico, con un marcador de resistencia, en una célula huésped que expresa el transactivador quimérico, permite la selección rápida de líneas celulares que producen niveles elevados de proteína recombinante en una sola etapa.
Se han obtenido niveles de proteína secretada de hasta 50 \mug/ml utilizando dicho procedimiento de selección de una etapa. Los clones seleccionados restrictivamente a un nivel elevado de metotrexato [MTX] producen niveles uniformes de proteína, eliminando la necesidad de seleccionar un gran número de clones. Aunque el nivel de producción obtenido en la etapa de selección inicial es diferente para cada gen, los niveles se pueden amplificar mediante el incremento de la concentración de MTX. Además, los niveles de producción son estables en presencia de selección o por lo menos durante 3 semanas después de eliminar la presión de selección.
El sistema actual tiene la ventaja de desarrollar líneas celulares estables mucho más rápidamente de lo que antes era posible utilizando el procedimiento habitual de amplificación por etapas [aproximadamente 1 mes en comparación con 4 meses]. Además, se pueden obtener niveles de producción más elevados con este sistema en comparación con la expresión transitoria en células COS. En consecuencia, la presente invención proporciona procedimientos para el desarrollo de líneas celulares estables de elevado nivel de expresión con rapidez y facilidad, supliendo la antigua necesidad de tales sistemas comprendidos entre los de expresión transitoria en células COS [rápidos pero muy laboriosos para la producción de grandes cantidades de proteínas] y los de expresión estable mediante la amplificación por etapas [lentos y laboriosos].
El sistema de expresión se basa en la utilización combinada de dos elementos: un factor de transcripción quimérico [tTA], que resulta de la fusión entre el represor de tetraciclina [tet R] de E. coli y el dominio de transcripción del virus del herpes simplex 16 (VP16) y un vector en el que un promotor mínimo proporciona la secuencia TATA precedida de múltiples secuencias del operador tet [tet O]. Tales operadores acercan el fuerte dominio de activación de VP16 al complejo de transcripción basal, activándolo. Tal interacción se puede invertir mediante la utilización de tetraciclina, que puede en consecuencia utilizarse como un interruptor para apagar la transcripción.
En ausencia de tetraciclina, la expresión está "encendida". Sin embargo, el procedimiento presente no necesita que se utilice la regulación. Por consiguiente, en una forma de realización, la presente invención comprende un plásmido en el que un promotor mínimo está funcionalmente unido a una secuencia guía que a su vez está funcionalmente unida a un gen de DHFR. Corriente arriba de la secuencia guía existe uno o más lugares de restricción adecuados para la inserción de la secuencia de un gen que codifica la proteína deseada para su expresión. En una forma de realización preferida, se utiliza el plásmido pHTop6, que se genera a partir del plásmido pED tal como se describe más adelante en la presente memoria. El plásmido pHTop también es de utilidad en la presente invención. En pHTop, la unión entre la guía EMCV y el gen DHFR se modificó para impedir la traducción de DHFR sin afectar el nivel de expresión del gen corriente arriba. Para la producción de proteínas grandes, para las que se pueden esperar niveles bajos de expresión de DHFR, el vector pHTop6 puede ser preferible. Los procedimientos de la presente invención son de utilidad para la producción de proteínas tanto de membrana como secretadas. Los procedimientos de la presente invención se pueden utilizar como una alternativa a la transfección a gran escala de células COS. En una forma de realización preferida en la que se utilizan células CHO, las células pueden crecer en medio libre de suero, para la purificación de las
proteínas.
Una línea celular transactivadora de utilidad como línea celular de mamífero receptora se puede derivar mediante la transfección de un factor de transcripción quimérico, tal como el tTA descrito anteriormente, en la línea celular adecuada, tal como la línea celular CHO. En una forma de realización preferida, se utiliza la línea celular CHO, CHO DUKX B11, que es deficiente en DHFR y por consiguiente no es normalmente capaz de sobrevivir en presencia de selección por metotrexato. En las Figuras 10 y 11 se muestra un diagrama de dicho procedimiento.
Se genera el plásmido pHTop-X, en el que X es la secuencia codificarte para la proteína que se debe expresar, y luego se transfecta en la línea celular transactivadora y se selecciona tal como se ilustra en la Figura 15. Por consiguiente, en una forma de realización, la presente invención comprende secuencias de ADN recombinante que comprenden la secuencia de ADN de pHTop o pHTop6. En otras formas de realización, la presente invención comprende procedimientos para la generación de una línea celular recombinante estable de mamífero, comprendiendo dicho procedimiento: (1) transfectar una línea celular receptora de mamífero con un vector plasmídico para generar una línea celular receptora transfectada de mamífero, comprendiendo dicho vector plasmídico: (a) un promotor mínimo precedido de múltiples operadores tet; (b) una secuencia guía capaz de dirigir la expresión eficiente de un mensaje policistrónico; y (c) un mensaje policistrónico que comprende una primera secuencia de ADN que codifica una proteína de interés y una segunda secuencia de ADN que codifica un gen marcador seleccionable, y dicha línea celular receptora de mamífero que comprende (1) un factor de transcripción quimérico, que comprende la fusión de una o más copias del represor de tetraciclina de E. coli; (2) un dominio de transcripción del virus herpes simplex 16; y (3) un vector que comprende un promotor mínimo precedido de múltiples secuencias del operador tet; y (B) aislar dicha línea celular receptora transfectada de mamífero. Opcionalmente, la línea celular transfectada se puede cultivar para utilización posterior.
Los ejemplos siguientes describen algunas de las formas de realización preferidas de la presente invención.
A.
En la amplificación por etapas se observó lo siguiente. Se transfectaron de modo estable células CHO DUKX con pEDBMP-2. Las células se sembraron para la formación de colonias en medio alfa 48 horas post transfección. Después de 2 semanas, se recogieron los clones, crecieron en 0,02 \muM MTX hasta que se estabilizaron (4 semanas) y a continuación transfirieron a 0,1 \muM MTX y se crecieron durante 4 semanas. Se cosechó el medio condicionado libre de suero (24 h) de las células confluentes para análisis por transferencia Western.
B.
En la presente selección de una etapa, se transfectaron de modo estable células CHO DUKX/A2 con pHTopMBP-2. A las 48 h post transfección, las células se sembraron para la formación de colonias en medio con 0,1 \muM MTX y 1 mg/ml G418. Dos semanas más tarde, se recogieron los clones, crecieron hasta confluencia y se cosechó el medio condicionado libre de suero para análisis por transferencia Western.
C.
Se lograron las transfecciones estables en COS utilizando células COS-1 transfectadas de forma transitoria con pEDBMP-2. A las 48 a 72 horas post transfección, se cosechó medio condicionado libre de suero para análisis por transferencia Western.
Análisis Western
Se analizó medio condicionado 10:1 de los protocolos A, B, C anteriores en un gel de PAGE-SDS del 16% en condiciones reductoras y se transfirió a nitrocelulosa por transferencia Western. Se detectó BMP-2 mediante un anticuerpo policlonal específico a BMP-2 seguido de detección por quimioluminiscencia.
Los clones establecidos mediante la amplificación por etapas utilizando el vector pED mostraron un amplio rango de expresión de BMP-2. Por el contrario, los clones recogidos de la selección por una etapa utilizando el vector pHTop mostraron una expresión más elevada uniforme de BMP-2. El nivel de BMP-2 expresado transitoriamente en el carril de las células COS fue muy inferior al observado para los clones pHTop.
Las líneas celulares CHO estables establecidas utilizando la selección en una etapa mostraron niveles de expresión consistentemente más elevados en comparación con las CHO seleccionadas por etapas o las COS transitorias. Además, los niveles de expresión alcanzados con la selección en una etapa fueron más uniformes. Se establecieron líneas celulares CHO que expresan de modo estable una forma secretada de la proteína de fusión mB7.1-mlgG2a mediante la utilización del vector pHTop. Los clones seleccionados en 0,1 \muM MTX se pasaron dos veces a la semana en presencia o ausencia de selección (MTX y G418) durante 3 semanas. Se cosechó medio condicionado libre de suero (24 h) de las células confluentes a 1, 2 y 3 semanas y se analizó mediante transferencia Western utilizando un anticuerpo anti-mlgG2a HRP seguido de detección de quimioluminiscencia. Los niveles de expresión permanecieron constantes durante por lo menos 3 semanas sin selección de las células seleccionadas a una concentración elevada de metotrexato.
Las células CHO que expresan de modo estable una forma secretada de la proteína de fusión hCD28-hlgG4 se establecieron mediante transfección utilizando el vector pHTop. Los clones se seleccionaron en 0,1 \muM MTX, a continuación crecieron en 0,5 \muMMTX durante 3 semanas. Se analizó medio condicionado libre de suero (24h) de las células confluyentes mediante transferencia Western utilizando un anticuerpo anti-hlgG-HRP seguido de la detección de quimioluminiscencia. Cada carril representa medio condicionado 10:1 o proteína hlgG4 purificada para cuantificación. Los niveles de expresión para el medio condicionado de los tres clones más expresados (2, 3, 5) se midieron mediante ELISA de hlgG4.
Los clones seleccionados en 0,1 \muM MTX expresan aproximadamente entre 1 y 2 \mug/ml de hCD28/hlgg4 mostraron un incremento significativo (5 a 10 veces) en la expresión de hCD28 mientras que 2 clones (números 1 y 40) mostraron un incremento de expresión moderado. Los niveles de expresión de las células seleccionadas en concentraciones elevadas de metotrexato se pueden amplificar mediante el incremento de la concentración de metotrexato.
Se seleccionaron líneas celulares CHO mediante transfección con pHTopmuFrzb-1 (Frazzled murino) y seleccionando los clones en 0,05 \muM MTX. También se establecieron dos grupos de clones que sobrevivieron en 0,1 \muM MTX. Las células se marcaron durante 6 horas con ^{35}S-metionina/cisteína y el medio condicionado libre de suero fue cosechado y analizado mediante SDS-PAGE. Cada carril representa 50 \mul de medio condicionado de los clones y grupos. La expresión de los clones individuales seleccionados en 0,05 \muM MTX fue uniforme y la expresión de los 2 grupos fue tan elevada como la de los clones individuales.
Debido a la uniformidad de la expresión de los clones individuales bajo condiciones de selección restrictiva, es posible agrupar colonias sin comprometer la expresión, por consiguiente acelerando las últimas etapas de la generación de líneas celulares estables.
Se establecieron líneas celulares CHO que expresan CCR5 de modo estable mediante transfección con el vector pHTop. Los clones seleccionados en 0,02 \muM MTX se analizaron para determinar la expresión de CCR5 mediante análisis por FACS. Las células transfectadas se tiñeron utilizando un anticuerpo monoclonal antiCCR5 (clon 45531.111 de R&D) o un isotipo de IgG2a murina para las células control no transfectadas seguido de un anticuerpo antiIgG murina conjugado a PE. De los 13 clones seleccionados por expresión de CCR5, 11 clones expresaron CCR5 y demostraron un incremento de la fluorescencia de 2 log sobre las células control no transfectadas. Solamente 2 clones no mostraron expresión de CCR5 por encima del fondo.
El sistema de selección de una etapa también se puede utilizar para expresar proteínas transmembranales.
Los ejemplos y figuras en las páginas siguientes ilustran la práctica de la presente invención con el fin de generar líneas celulares de mamífero que producen niveles elevados de proteínas recombinantes, utilizando líneas celulares y vectores que forman parte de la presente invención, que son adecuados para la utilización en dicho procedimiento. En los ejemplos, se demuestra que la presente invención es efectiva para la producción eficiente de proteínas recombinantes. Un gran número de modificaciones y variaciones resultarán evidentes para los expertos en la materia al leer la memoria y los ejemplos.
(1) INFORMACIÓN GENERAL:
\vskip0.800000\baselineskip
(i)
Solicitante: Genetics Institute, INC.
\vskip0.800000\baselineskip
(ii)
Título de la invención: GENERACIÓN RÁPIDA DE LÍNEAS CELULARES ESTABLES DE MAMÍFERO QUE PRODUCEN DE NIVELES ELEVADOS DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES
\vskip0.800000\baselineskip
(iii)
Número de secuencias: 1
\vskip0.800000\baselineskip
(iv)
Dirección de correspondencia:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Destinarario: Genetics Institute, INC.
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Calle: 87 Cambridgepark Drive
\vskip0.500000\baselineskip
(C)
Ciudad: Cambridge
\vskip0.500000\baselineskip
(D)
Estado: Massachussets
\vskip0.500000\baselineskip
(E)
País: U.S.
\vskip0.500000\baselineskip
(F)
Código postal: 02140
\vskip0.800000\baselineskip
(v)
Forma legible por ordenador:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Tipo de medio: disco flopy
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Ordenador: PC compatible con IBM
\vskip0.500000\baselineskip
(C)
Sistema operativo: PC-DOS/MS-DOS
\vskip0.500000\baselineskip
(D)
Software: PatentIn Publicación: nº 1.0. Versión nº 1.30
\vskip0.800000\baselineskip
(vi)
Datos de la solicitud actual:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Número de la solicitud: US XXXX
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Fecha de la solicitud:
\vskip0.500000\baselineskip
(C)
Clasificación:
\vskip0.800000\baselineskip
(viii)
Información del abogado/agente:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Nombre: Lazar, Steven R.
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Número de Registro: 32.618
\vskip0.500000\baselineskip
(C)
Numero de Referencia/Certificado: GI5310A-PCT
\vskip0.800000\baselineskip
(ix)
Información de telecomunicaciones:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Teléfono: (617) 498-8260
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Telefax: (617) 876-5851
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SECUENCIA ID NO: 1:
\vskip0.800000\baselineskip
(i)
Características de la secuencia:
\vskip0.500000\baselineskip
(A)
Longitud: 5639 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
(B)
Tipo: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
(C)
Tipo de cadena: única
\vskip0.500000\baselineskip
(D)
Topología: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
(ii)
TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\newpage
\vskip0.800000\baselineskip
(xi)
DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEC ID nº: 1:
1
\vskip1.000000\baselineskip
2
3
4

Claims (3)

1. Secuencia de ADN recombinante que comprende la secuencia de ADN de pHTop según la SEC ID nº 1.
2. Sistema de expresión de ADN recombinante que comprende:
(a)
un factor de transcripción quimérico, factor de transcripción quimérico que comprende una fusión de un represor de tetraciclina de E. coli con el dominio de activación transcripcional del virus herpes simplex 16; y
(b)
un vector que comprende un promotor mínimo precedido de una pluralidad de secuencias del operador tet y un mensaje policistrónico que comprende un primer ADN que codifica una proteína de interés y una segunda secuencia de ADN que codifica un gen marcador seleccionable.
3. Procedimiento destinado a la producción de una línea celular recombinante estable de mamífero, comprendiendo dicho procedimiento:
(A)
transfectar una línea celular receptora de mamífero con un vector de plásmido para formar una línea celular receptora de mamífero transfectada,
(1)
comprendiendo dicho vector de plásmido:
(a)
un promotor mínimo precedido de múltiples operadores tet;
(b)
una secuencia guía capaz de dirigir la expresión eficiente de un mensaje policistrónico; y
(c)
un mensaje policistrónico que comprende un primer ADN que codifica una proteína de interés y una segunda secuencia de ADN que codifica un gen marcador seleccionable;
(2)
comprendiendo dicha línea celular receptora de mamífero un factor de transcripción quimérico que comprende una fusión de un represor de tetraciclina de E. coli y un dominio de activación transcripcional del virus herpes simplex 16; y
(B)
aislar y opcionalmente cultivar dicha línea celular receptora de mamífero transfectada.
ES98953816T 1997-10-29 1998-10-21 Generacion rapida de lineas celulares estables de mamifero que producen niveles elevados de proteinas recombinantes. Expired - Lifetime ES2263225T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6344997P 1997-10-29 1997-10-29
US63449P 1997-10-29
US09/175,690 US6136536A (en) 1997-10-29 1998-10-20 Rapid generation of stable mammalian cell lines producing high levels of recombinant proteins
US175690 1998-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2263225T3 true ES2263225T3 (es) 2006-12-01

Family

ID=26743435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES98953816T Expired - Lifetime ES2263225T3 (es) 1997-10-29 1998-10-21 Generacion rapida de lineas celulares estables de mamifero que producen niveles elevados de proteinas recombinantes.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6136536A (es)
EP (1) EP1025245B1 (es)
JP (2) JP2001520882A (es)
AT (1) ATE326537T1 (es)
AU (1) AU740768B2 (es)
CA (1) CA2306449C (es)
CY (1) CY1105290T1 (es)
DE (1) DE69834565T2 (es)
DK (1) DK1025245T3 (es)
ES (1) ES2263225T3 (es)
PT (1) PT1025245E (es)
WO (1) WO1999021976A2 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083378A2 (en) * 2003-03-17 2004-09-30 Emory University Mammalian cell lines specifically deficient in o-linked glycosylation
KR100533794B1 (ko) * 2003-10-02 2005-12-07 주식회사 프로젠 인간 난포자극 호르몬을 대량으로 생산하는 방법
US8062891B2 (en) 2003-10-24 2011-11-22 Gencia Corporation Nonviral vectors for delivering polynucleotides to plants
US20090123468A1 (en) 2003-10-24 2009-05-14 Gencia Corporation Transducible polypeptides for modifying metabolism
US8133733B2 (en) 2003-10-24 2012-03-13 Gencia Corporation Nonviral vectors for delivering polynucleotides to target tissues
US8507277B2 (en) 2003-10-24 2013-08-13 Gencia Corporation Nonviral vectors for delivering polynucleotides
ES2411962T3 (es) 2003-10-24 2013-07-09 Gencia Corporation Métodos y composiciones para suministrar polinucleótidos
EP2368579A1 (en) 2004-01-21 2011-09-28 Novo Nordisk Health Care AG Transglutaminase mediated conjugation of peptides
SI2147105T1 (sl) 2007-05-02 2013-08-30 Merial Limited DNA-plazmidi z izboljšano ekspresijo in stabilnostjo
US20090123494A1 (en) * 2007-07-31 2009-05-14 William Staplin Momlv-based pseudovirion packaging cell line
CN102112157B (zh) * 2008-08-06 2013-05-29 诺沃-诺迪斯克保健股份有限公司 具有延长的体内效能的缀合蛋白
CN102292349B (zh) 2009-01-22 2016-04-13 诺沃—诺迪斯克保健股份有限公司 稳定的生长激素化合物
US8841249B2 (en) 2009-08-06 2014-09-23 Novo Nordisk A/S Growth hormones with prolonged in-vivo efficacy
TWI508737B (zh) 2010-01-22 2015-11-21 諾佛 儂迪克股份有限公司 具有延長的活體內功效的生長激素
US9211342B2 (en) 2010-01-22 2015-12-15 Novo Nordisk Healthcare Ag Stable growth hormone compounds resistant to proteolytic degradation
US20130143815A1 (en) 2010-07-22 2013-06-06 Novo Nordisk Health Care Ag Growth hormone conjugates
WO2014166836A1 (en) 2013-04-05 2014-10-16 Novo Nordisk A/S Growth hormone compound formulation
PL3218514T3 (pl) 2014-11-12 2020-01-31 Lek Pharmaceuticals D.D. Przewidywanie genetycznie stabilnej produkcji rekombinowanego białka we wczesnym rozwoju linii komórkowej

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4740461A (en) * 1983-12-27 1988-04-26 Genetics Institute, Inc. Vectors and methods for transformation of eucaryotic cells
US5550036A (en) * 1986-04-09 1996-08-27 Eli Lilly And Company Method for co-amplification of human protein C genes in human cells
US5094953A (en) * 1988-03-21 1992-03-10 Genentech, Inc. Human tissue plasminogen activator variants
JPH08505534A (ja) * 1993-01-13 1996-06-18 森永乳業株式会社 M−csf223の製造方法
DE69420033T2 (de) * 1993-04-06 1999-12-23 Us Gov Health & Human Serv Gibbon leukemia virus retrovirale vektoren
US5464758A (en) * 1993-06-14 1995-11-07 Gossen; Manfred Tight control of gene expression in eucaryotic cells by tetracycline-responsive promoters
CA2165162C (en) * 1993-06-14 2000-05-23 Hermann Bujard Tight control of gene expression in eucaryotic cells by tetracycline-responsive promoters
US6004941A (en) * 1993-06-14 1999-12-21 Basf Aktiengesellschaft Methods for regulating gene expression
US5866755A (en) * 1993-06-14 1999-02-02 Basf Aktiengellschaft Animals transgenic for a tetracycline-regulated transcriptional inhibitor
JPH08305625A (ja) * 1995-05-11 1996-11-22 Hitachi Ltd 演算処理機能付き半導体メモリ及びそれを用いた処理装置
US5891718A (en) * 1996-03-27 1999-04-06 Vical Incorporated Tetracycline inducible/repressible systems

Also Published As

Publication number Publication date
DE69834565D1 (de) 2006-06-22
CY1105290T1 (el) 2010-03-03
DE69834565T2 (de) 2007-04-26
DK1025245T3 (da) 2006-08-21
CA2306449C (en) 2008-12-16
ATE326537T1 (de) 2006-06-15
EP1025245B1 (en) 2006-05-17
PT1025245E (pt) 2006-08-31
JP2010000087A (ja) 2010-01-07
US6136536A (en) 2000-10-24
EP1025245A2 (en) 2000-08-09
AU1109199A (en) 1999-05-17
WO1999021976A2 (en) 1999-05-06
CA2306449A1 (en) 1999-05-06
WO1999021976A3 (en) 1999-07-08
JP2001520882A (ja) 2001-11-06
AU740768B2 (en) 2001-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2263225T3 (es) Generacion rapida de lineas celulares estables de mamifero que producen niveles elevados de proteinas recombinantes.
Fussenegger et al. pTRIDENT, a novel vector family for tricistronic gene expression in mammalian cells
ES2811251T3 (es) Producción de vectores de expresión y selección de células de alta capacidad de procesamiento
ES2282994T3 (es) Procedimiento para la seleccion de celulas huesped de expresion elevada.
ES2522615T3 (es) Regiones de expresión y estabilidad potenciadas
CA1301675C (en) Polycistronic expression vector construction
Huang et al. An efficient and targeted gene integration system for high-level antibody expression
ES2252070T3 (es) Vectores y procedimientos para la expresion de proteinas recombinantes.
JP2000508177A (ja) 人工染色体、該染色体の使用および人工染色体の製造方法
ES2403931T3 (es) Vectores novedosos para células animales y uso de los mismos
Schwartz et al. A dominant positive and negative selectable gene for use in mammalian cells.
BR112014025693B1 (pt) Método de produção recombinante de um polipeptídeo em uma célula bacteriana
JP4528623B2 (ja) 迅速分解性レポーター融合タンパク質
JPH05503015A (ja) 哺乳類発現ベクター
JP2005538724A5 (es)
US5741682A (en) Expression induction method
JP5554907B2 (ja) 促進された遺伝子発現能力を伴う新規発現ベクターおよびそれを使用するための方法
JP2693361B2 (ja) 組織プラスミノーゲン活性化因子の生産方法
EP0221955A1 (en) High level amplification and expression of exogenous dna
Geisse et al. [2] Protein expression in mammalian and insect cell systems
CN110904154A (zh) 一种小鼠海马ca2区域特异表达cre的aav载体构建方法及应用
Lee et al. High‐efficiency protein expression mediated by enterovirus 71 internal ribosome entry site
EP0318500A1 (en) High level inducible expression of heterologous genes
JPH06508745A (ja) 内因性レトロウイルス様配列内への遺伝子標的化による発現の増大
JP6150143B2 (ja) 薬剤選択融合遺伝子を含む高生産性細胞の樹立のための発現ベクター