Medienentwicklung

SICHERE HANDHABUNG UND EFFIZIENTES MISCHEN VON TROCKENPULVER-ZELLKULTURMEDIEN

Trockenpulverformulierungen für Zellkulturmedien bieten viele Vorteile bei Versand und Lagerung. Um diese Vorteile zu nutzen, müssen Pulver-Medienformulierungen sehr gut löslich und homogen sein. Diese Eigenschaften können durch die Kombination von optimierten Mahlverfahren und geeigneten Formulierungstechnologien erreicht werden. Außerdem sollen die Medien in einem Format geliefert werden, das bequem handzuhaben ist, z. B. in vorgewogenen Pulverbeuteln, die direkt an die Hydratationstanks angeschlossen werden können. Dadurch wird das Risiko einer Produktkontamination minimiert und Mitarbeitende und Einrichtungen werden geschützt. Beim Mischen, insbesondere bei hohen Volumen, kann eine gute Dispersion und Auflösung der Partikel mit speziell entwickelten Einweg-Mischsystemen erreicht werden.

Intensivierung des Seed Trains mit HCDC und speziell entwickelten Expansionsmedien

Das Auftauen eines einzelnen Fläschchens mit Zellen bis hin zur Expansion von Zellen für einen GMP-Produktionslauf ist zeitaufwändig, arbeitsintensiv und erfordert offene Zellkulturverfahren. Durch den Einsatz einer Hochzelldichte-Kryokonservierungsmethode (High Cell Density Cryopreservation, HCDC), die zur Einspeisung in den ersten Seed-Train-Bioreaktor verwendet wird, kann der Gesamtprozess rationalisiert werden. Da das eingefrorene Volumen relativ hoch ist, sind Einwegbeutel besser geeignet als Vials. Dadurch kann HCDC in einem geschlossenen Prozess verwendet werden, wodurch das Kontaminierungsrisiko verringert wird.

Die Perfusion des Seed Trains stellt eine Lösung dar, um höhere Zelldichten zu erreichen. Für ein optimales Ergebnis wird empfohlen, speziell entwickelte Expansionsmedien zu verwenden. Dank einer höheren Zellbiomasse wird so eine hohe Seed-Inokulation des Produktionsbioreaktors möglich. Außerdem lässt sich dadurch die Standfläche im vorgelagerten Prozess reduzieren, da weniger Bioreaktoren im Seed Train benötigt werden. Darüber hinaus entfällt die Anpassung während des Transfers vom Auftauen der Fläschchen bis zur Expansion und Produktion, was Zeit spart.

VERRINGERUNG DES RISIKOS EINER VIRALEN KONTAMINATION MIT ROHSTOFFEN NICHT-TIERISCHEN URSPRUNGS UND CHEMISCH DEFINIERTEN ROHSTOFFEN

Kontaminationen stammen häufig von Rohstoffen und Bestandteilen tierischen Ursprungs wie Rinderserum oder Trypsin. Wenn möglich, sollen Rohstoffe und Bestandteile tierischen Ursprungs mit hohem Risiko einer Viruskontamination durch risikoärmere Alternativen ersetzt werden, wie z. B. chemisch definierte Zellkulturmedien und rekombinante Zusätze nicht-tierischen Ursprungs. Sie vereinfachen auch die regulatorischen Prozesse.

BEWÄLTIGUNG UNLÖSLICHER ODER INSTABILER AMINOSÄUREN

Die essentiellen Aminosäuren Tyrosin und Cystein stellen aufgrund ihrer geringen Löslichkeit (Tyrosin) und ihrer geringen Stabilität (Cystein) bei neutralem pH-Wert eine Herausforderung im Upstream-Processing dar. Um Feed-Batch-Prozesse zu vereinfachen und hohe verfügbare Konzentrationen beider Aminosäuren zu erreichen, ermöglichen chemisch modifiziertes Tyrosin und Cystein eine Single-Feed-Strategie bei neutralem pH-Wert. Weitere Vorteile dieses Ansatzes sind die Verringerung des Feed-Volumens und die Erhöhung der volumetrischen Produktivität.

SICHERSTELLUNG DER CHARGENKONSISTENZ VON ROHSTOFFEN

Mangelnde Konsistenz bei den Rohstoffen kann zu erheblichen Schwankungen in den vorgelagerten Prozessen führen, was einen unerwarteten Verlust an Zelldichte und -viabilität - und letztlich eine geringere Ausbeute - zur Folge hat. Durch ein besseres Verständnis der Rohstoffe lassen sich Prozessschwankungen stärker kontrollieren. Dies kann erreicht werden, indem die Lieferkette bis zu den Rohstoffen zurückverfolgt und diese charakterisiert werden.

BESCHLEUNIGTE QUALIFIZIERUNG VON ROHSTOFFEN

In den aktuellen behördlichen und industriellen Leitlinien sind keine klaren Standards für Chemikalien festgelegt, die beim Upstream-Bioprocessing zum Einsatz kommen. Aufgrund fehlender Standards sind die Arzneimittelhersteller bei der Beschaffung und Qualifizierung von Rohstoffen in hohem Maße auf ihre Zulieferer angewiesen. Die typischen Fristen für die Erhebung von Informationen über Rohstoffe mittels Fragebögen und separater Erklärungen können jedoch inakzeptabel lang sein und dauern oft mehrere Wochen. In der Folge suchen die Hersteller nach Lieferpartnern, deren Rohstoffe streng nach branchenführenden Standards qualifiziert sind und über umfassende Dokumentationspakete verfügen, die den Informationsbedarf der Pharmahersteller bei der Qualifizierung von Rohstoffen, der Durchführung von Risikobewertungen oder der Optimierung von Herstellungsprozessen erfüllen.