Biopharmazeutika sind hoch komplexe Proteinmedikamente wie z. B. monoklonale Antikörper für die Krebstherapie, die von lebenden Zellen in Bioreaktoren produziert werden. Aufgrund des hohen Energiebedarfs im Fermentationsprozess sowie des Verbrauchs an Wasser und Reinigungsmitteln bietet die Erhöhung der Prozessproduktivität ein großes Potenzial zur Umweltentlastung. Ein effizienter Weg zur ressourcenschonenden Produktion stellt die Steigerung der Prozesseffizienz durch Optimierung der Produktionszelllinie dar. Zur Etablierung von Hoch-Expressionssystemen soll in diesem Projekt erstmals die noch junge und hoch innovative mikroRNA (miRNA)-Technologie eingesetzt werden. miRNAs sind kleine nicht-kodierende RNA Moleküle, die als zentrale Regulatoren ganze Gennetzwerke regulieren und prozessrelevante Signalwege beeinflussen. Diese globale Genregulation macht sie zu einem vielversprechenden Ansatzpunkt für die Optimierung von Produktionszelllinien.

CEVEC Pharmaceuticals GmbH entwickelt auf der Basis von humanen Amniozyten innovative zelluläre Expressionssysteme, die sich besonders für die Produktion von therapeutischen Antikörpern und komplexen hoch-glykosylierten Proteinen eignen. In Kooperation mit CEVEC Pharmaceuticals GmbH werden humane antikörperproduzierende CAP®-Produktionszellen basierend auf bereits identifizierten prozessrelevanten miRNAs in zwei sequenziellen Teilprojekten an der Hochschule Biberach (HBC) und CEVEC optimiert und zelluläre Wirkmechanismen untersucht. Durch transientes oder stabiles Einbringen einzelner miRNAs oder miRNA-Kombinationen in diese Produktionszellen können prozessrelevante Eigenschaften wie Proteinproduktion, Wachstum oder Apoptose optimiert und zur Etablierung von Hochproduktionszelllinien genutzt werden. Diese Entwicklungsarbeit führt im idealen Fall zu einer Produktionszelllinie mit signifikant gesteigerter Produktivität, die im Produktionsprozess zur Verringerung der Umweltbelastung beiträgt. Weiterhin wird eine innovative Technik zur Zelllinienentwicklung etabliert, die generell für Produktionsprozesse unterschiedlicher Biotherapeutik einsetzbar sowie grundsätzlich übertragbar auf andere Produktionszelllinien ist, beispielsweise bei der Herstellung von Enzymen.

Projektdurchführung

Die sechs bereits identifizierten effektivsten miRNAs sollen einzeln und in Kombinationen in Expressionsvektoren kloniert und zur Etablierung stabil überexprimierender CAP-Produktionszellen verwendet werden. Die resultierenden stabilen Produktionszelllinien werden auf prozessrelevante Parameter wie Produktivität und Wachstum untersucht, Hochproduktionszelllinien selektiert und subsequent bei CEVEC Pharmaceuticals evaluiert sowie in den Produktionsprozess überführt. Parallel sollen die zellulären Wirkmechanismen der miRNA-induzierten Produktionssteigerung durch Transkriptionsanalyse sowie Bioinformatik analysiert und miRNA-Targetgene identifiziert werden.

 AZ 32718

Projektbeteiligte:

Prof. Dr. Kerstin Otte (Ansprechpartnerin)
Hochschule Biberach
Tel: 07351-582-454,
Otte@hochschule-bc.de


CEVEC Pharmaceuticals GmbH,
Dr. Nicole Faust
Gottfried-Hagen-Str 62
51105 Köln
Tel: 0221-460 208 00
Faust@cevec.com