Las células de ovario de hámster chino CHO producen más de la mitad de las proteínas terapéuticas más vendidas en el mercado actualmente. Estas incluyen medicamentos contra el cáncer, proteínas sanguíneas, enzimas para trastornos metabólicos, vacunas y varias hormonas humanas. Las ventas mundiales de proteínas bioterapéuticas superan140 mil millones de dólares estadounidenses por año.
A pesar del gran mercado, ha sido un desafío producir los medicamentos. Incluso los medicamentos mejor producidos solo se pueden producir a 5-10 g / L en células CHO. El bajo rendimiento y la alta demanda hacen que los productos farmacéuticos sean bastante caros.
Ahora, un nuevo estudio revela las vías biosintéticas que influyen en la producción de proteínas dentro de las células CHO. Esta herramienta permite a los científicos realizar simulaciones completas sin realizar tediosos experimentos en el laboratorio. Por lo tanto, si un científico desea producir un anticuerpo humano específico en un CHOcélula, el modelo le dirá qué vías metabólicas están involucradas y qué condiciones de crecimiento presumiblemente darán el potencial de producción optimizado.
"Este modelo finalmente conecta directamente la producción de proteínas terapéuticas con los nutrientes consumidos por las células CHO. Esto permitirá a los investigadores diseñar mejores células CHO optimizadas para la producción de proteínas terapéuticas, lo que podría resultar en precios más bajos y una mayor disponibilidad de muchos medicamentos".dice el autor correspondiente y profesor asistente Nathan Lewis del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk de la Universidad de California, San Diego. Esta nueva investigación se ha publicado en Sistemas celulares .
La investigación involucra a socios de EE. UU., Dinamarca, Singapur, Austria, Australia, Chile, Islandia y Arabia Saudita. El nuevo modelo se llama iCHO1766 e incluye 6643 reacciones metabólicas y 2341 metabolitos únicos, es decir, productos o moléculas intermedias.
Para probar si las predicciones del modelo reflejaban la realidad, los científicos realizaron una serie de pruebas y las compararon con datos reales de varios laboratorios diferentes. En promedio, las predicciones solo se desviaron un 25% del resultado real. Esto es tan bueno, sino mejor que análisis similares realizados en cualquier otro modelo comparable de metabolismo humano o de mamífero.
"Esto muestra que el modelo es bastante robusto, pero aún tiene margen de mejora", dice el coautor y estudiante de doctorado Hooman Hefzi del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk en la Universidad de California, San Diego.
"El modelo se basa principalmente en datos CHO, pero también en líneas celulares humanas y de ratón, cuando no había datos CHO disponibles. Pero el modelo es dinámico y se actualizará a medida que se encuentren nuevos datos o áreas de mejora", dijo.dice.
Para construir este modelo de consenso, los investigadores combinaron tres modelos existentes para el metabolismo de CHO. Resultó que cada uno de los modelos cubría diferentes aspectos del metabolismo y, por lo tanto, solo tenía el 22% de las reacciones finales en común. Por lo tanto, elEl modelo de consenso dio una visión mucho más completa del metabolismo de CHO y el esfuerzo combinado de docenas de investigadores permitió al equipo curar cuidadosamente cada vía, según Nathan Lewis :
"Ahora los investigadores pueden trabajar mucho más estratégicamente en su diseño de células CHO. Entonces, en lugar de examinar y probar miles de millones de células para encontrar la que por coincidencia produce altas concentraciones del producto biofarmacéutico deseado, puede realizar simulaciones en la computadora antesir al laboratorio para diseñar estrategias para diseñar las células. Esta es una herramienta muy importante para los bioingenieros CHO, diría ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Dinamarca . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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