플라스미드 DNA 생산을 위한 신속한 혁신

슬로베니아의 싸토리우스 팀은 플라스미드 DNA 생산을 위한 박테리아 세포 용해의 완전 자동화 시스템을 개발했습니다. 다운스트림 공정의 문제점을 해결함으로써 새로운 치료법 생산에 기여하는 방법을 알아보세요.

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플라스미드 DNA(pDNA)는 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다: 백신으로 사용되며, 유전자 치료를 위한 바이러스 벡터(예: AAV 바이러스) 준비를 위한 형질전환 벡터로 사용되고, mRNA 백신 제조를 위한 초기 물질로 사용됩니다.

유전적으로 공학된 박테리아가 원하는 플라스미드를 복제하여 제조됩니다. 이 과정에서 중요한 단계는 소위 알칼리성 세포 용해입니다: 세포 수확 후, 박테리아 세포를 강알칼리 용액에 노출시켜 세포벽을 파괴하고 pDNA를 방출합니다. 전통적으로 세포는 일괄 처리 방식으로 분해(용해)됩니다. 복잡해 보이나요? 실제로 복잡합니다.

격차 식별 및 해결

"~로서."

pH와 강염기 노출 중 온도를 정밀하게 제어하고 중화 과정을 관리하는 과제입니다.

1990년대 후반부터 슬로베니아의 팀은 pDNA 공정 개발에 착수했습니다. 처음에는 크로마토그래피 정제로 시작했지만, 이후 모든 다운스트림 정제 측면을 포함하도록 확장되었습니다. 오늘날 Cornerstone^® 바이오 제조 개발 서비스를 통해 Sartorius BIA Separations 팀은 비임상 단계부터 시장 공급까지의 공정 개발을 가속화하고 있습니다.

유전자 치료 및 mRNA 개발자들의 최근 pDNA 생산 채택과 내재화로, 슬로베니아 팀은 많은 개발자들에게 pDNA 공정 개발을 지원하며 이 맥락에서 중요한 기술적 격차를 식별했습니다 - 시장에서 신뢰할 수 있고 확장 가능한 알칼리 용해를 위한 솔루션을 제공하지 않았습니다. 따라서 슬로베니아 팀은 이 격차를 메우기 위해 직접 솔루션 개발을 시작했고 - Alkalizator가 탄생했습니다: pDNA 생산 중 숙주 세포를 용해하고 제거하는 완전 자동화 시스템입니다.

이 최적화는 직접적으로 생산 비용을 줄여, 희귀 유전 질환에 대한 치료제 개발을 바이오 제약 기업에 더욱 매력적으로 만들며 - 결과적으로 환자들에게 더 저렴한 치료법을 제공합니다.

싸토리우스 BIA 세퍼레이션스의 제품 관리자 마테브ž 코렌치 박사

"이 시스템은 사용자에게 알칼리 공정에 대한 정확한 제어를 제공하여, 기존의 배치 용해 접근법에 비해 pDNA의 효율성과 품질을 높입니다," 마테브ž가 설명합니다. "이 최적화는 직접적으로 생산 비용을 줄여, 희귀 유전 질환에 대한 치료제 개발을 바이오 제약 기업에 더욱 매력적으로 만들며 - 결과적으로 환자들에게 더 저렴한 치료법을 제공합니다."

대장균에서 정제된 플라스미드까지

pDNA 분자는 기존 방식보다 크고 민감하여 새로운 제조 과제를 만들어냅니다. 일반적인 pDNA 생산 공정의 단계를 살펴보세요.

더 알아보기

긴밀한 협업을 통한 신속한 결과

일반적으로 새로운 제품을 개발할 때, 아이디어에서 시장 출시 가능한 제품까지의 여정은 수년이 소요됩니다. 반복되는 컨설팅과 피드백 라운드는 주요 시간 소모 요인입니다. 알칼라이저의 경우, 개발은 2021년 말에 시작되었고 2023년 12월까지 첫 번째 GMP 규격 시스템이 가동되었으며, 더 많은 장치들이 북미와 유럽에서 테스트 중입니다. 2024년 6월 과학 심포지엄에서 시스템의 사전 출시 후, 연말까지 이미 4개 장치가 공정 개발에 사용되었고 3개 장치가 GMP 생산에 사용되었습니다.

"전문가와 고객을 같은 지붕 아래에서 같은 목표를 향해 개발 파트너로 참여시키는 것이 프로세스를 크게 가속화하는 데 정말 도움이 되었습니다," 마테브즈가 말합니다. 또한 싸토리우스의 다른 R&D 팀 구성원들도 참여했습니다: 예를 들어 알칼라이저는 용해 절차의 높은 정확성에 중요한 싸토리우스 유량 센서로 장비되어 있습니다.

우리는 슬로베니아에서 매우 젊고 잘 훈련된 팀이며 "빠르게 움직이는" 태도를 가지고 있습니다.

싸토리우스 BIA 세퍼레이션스의 제품 관리자 마테브ž 코렌치 박사

빠른 개발을 위해 잊지 말아야 할 것: 야심 찬 팀. "우리는 슬로베니아에서 매우 젊고 잘 훈련된 팀이며 '빠르게 움직이는' 태도를 가지고 있습니다. 최첨단 기술로 작업하고 사람들의 건강 개선을 위해 함께 일하는 많은 똑똑한 사람들에 둘러싸여 있는 것은 제가 여기서 일하면서 정말 즐기는 부분입니다," 마테브즈가 말합니다.

작업은 계속됩니다: "현재 제품은 쉽게 업그레이드할 수 있는 컴팩트하고 모듈형 장치입니다. 우리는 이미 축소 및 확대 유닛과 인라인 여과와의 통합을 작업하고 있습니다"라고 그는 덧붙입니다.