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Therapeutische Antikörper Kontinuierliche Reinigung soll Produktionskosten senken

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Therapeutische Antikörper kommen als Impfstoffe, bei der Krebstherapie oder zur Bekämpfung von Autoimmunkrankheiten wie Multipler Sklerose zum Einsatz. Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (Acib) hat jetzt eine Technologie zur kontinuierlichen Reinigung von rekombinanten Antikörpern aus CHO-Kulturen entwickelt. Diese kann die Produktionskosten von hochwertigen Therapeutika maßgeblich senken.

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Acib-Forscher Nikolaus Hammerschmidt mit einem kontinuierlichen Rohreaktor im Labormaßstab
Acib-Forscher Nikolaus Hammerschmidt mit einem kontinuierlichen Rohreaktor im Labormaßstab
(Bild: Acib)

Graz/Österreich – Laut „bccresearch.com“ machte der globale Markt für Antikörper-Medikamente 2014 fast 70 Mrd. USD aus und soll bis 2019 auf 122 Milliarden US-Dollar pro Jahr wachsen. Gut zwei Drittel dieser Moleküle werden biotechnologisch mit Hilfe der Eizellen des chinesischen Hamsters (CHO) produziert. Der größte Kostenfaktor für die Industrie ist die Reinigung mit der Protein-A-Affinitätschromatographie, mit deren Hilfe Zehntausende Liter Kulturvolumen pro Jahr verarbeitet werden. Gut 80% der Produktionskosten entfallen auf die Produktreinigung.

Seit den 1980er-Jahren sucht die Industrie nach günstigeren, kontinuierlichen Reinigungsverfahren. Forschern des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (Acib) und der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) ist nun ein Durchbruch gelungen. Sie haben das nach eigenen Angaben weltweit erste kontinuierliche Reinigungsverfahren für rekombinante Antikörper aus CHO-Kulturen entwickelt. Technisch betrachtet kombiniert das Reinigungsverfahren eine Calcium-Phosphate Flockung mit einer Ethanolpräzipitation, die in einem Rohrreaktor samt Wärmetauscher im Gegenstrom betrieben werden.

Neue Plattform-Technologie zur Reinigung therapeutischer Antikörper?

Testläufe mit Immunglobulin G (IgG) haben gezeigt, dass das kontinuierliche Verfahren mit der herkömmlichen Chromatographie bei der Ausbeute mithalten und diese in Sachen Betriebsgeschwindigkeit deutlich übertreffen kann. Damit wird es möglich, die Produktionskosten für wichtige Therapeutika massiv zu senken.

Ein großer Vorteil der Methode ist die einfache Übertragbarkeit der Betriebsparameter der aktuellen Verfahren. Kombiniert mit einem vorgelagerten Konzentrationsschritt ist die neue Methode auch ideal für die Reinigung bei niedrigen Produktausbeuten. „Unsere Methode hat ein großes Potenzial als neue Plattform-Technologie für die Pharmaindustrie“, sagt Projektleiter Prof. Alois Jungbauer, der mit mehreren internationalen Firmen über den Bau von Pilotanlagen verhandelt.

Das Acib verfügt über viel Erfahrung in CHO-Technologien, hat unlängst das Referenzgenom des chinesischen Hamsters sequenziert und teilt das Wissen auf www.chogenome.org. Eben hat das Forschungszentrum eine internationale, akademische Ausbildungsinitiative rund um biotechnologische Nutzung von CHO-Zellen gestartet.

Originalpublikation: Hammerschmidt, N., Hintersteiner, B., Lingg, N. and Jungbauer, A. (2015), Continuous precipitation of IgG from CHO cell culture supernatant in a tubular reactor. Biotechnology Journal. doi: 10.1002/biot.201400608

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