Z velikim veseljem smo gostili dr. Andreo Rayat na našem nedavnem spletnem seminarju CTGCT Science Talks. Dr. Rayat, izredna profesorica za bioseparacije in dodelavo (downstream processing) na University College London, je pripravila izjemno zanimivo predstavitev z naslovom »Kako ‘osrečiti’ virusne vektorje za izboljšano pridobivanje funkcionalnih vektorjev med bioprocesiranjem«. Njeno predavanje je obravnavalo ključne izzive v postopkih dodelave ter ponudilo temeljne strategije za izboljšanje izplena pri proizvodnji celičnih in genskih terapij.
Dr. Rayat je svoj pristop oblikovala okoli koncepta, ki ga imenuje »VIP-ji bioprocesiranja«. Ta koristen mnemotehnični pripomoček spodbuja inženirje, da razmislijo o vseh dejavnikih, ki vplivajo na proces:
- Product Variants (npr. funkcionalni vs. nefunkcionalni vektorji)
- Process Impurities
- The Product
- The Process itself (pri čemer nekateri koraki služijo zahtevam procesa, ne zgolj čiščenju)
Osrednja tema predstavitve je bila pomembnost razvoja zanesljivih pomanjšanih modelov obsega. Skupina dr. Rayat na UCL se specializira za metode »ultra scale-down«, ki omogočajo napovedovanje vedenja velikih proizvodnih procesov z uporabo le nekaj mililitrov materiala. Ta pristop je ključen, saj se laboratorijsko in industrijsko okolje pogosto obnašata različno – zlasti glede črpalk in fluidne dinamike.
Predavanje se je osredotočilo na tangencialno pretočno filtracijo (TFF), ki jo je dr. Rayat opisala kot »glavno delovno orodje« pri obdelavi lentivirusnih vektorjev (LV). Medtem ko se proizvodnja protiteles večinoma opira na kromatografijo, se pri obdelavi LV skoraj na vsakem koraku uporabljajo membranski filtri. Zato sta razumevanje in optimizacija TFF, zlasti postopkov zmanjševanja volumna (ultrafiltracija, UF) in menjave pufra (diafiltracija, DF), bistvena za izboljšanje izplena.
Dr. Rayat je izpostavila, da je pogosta industrijska domneva o občutljivosti lentivirusnih vektorjev na strižne sile pretirana. Rezultati raziskav njene skupine kažejo, da so LV veliko bolj robustni, kot se pogosto domneva – tudi pri zelo visokih strižnih hitrostih ostane funkcionalni titer stabilen. To nakazuje, da je slaba izraba pogosto posledica procesnih pogojev, ne pa mehanskih obremenitev.
Kako torej »osrečiti« virusni vektor? Dr. Rayat je pojasnila, da LV niso občutljivi na strižne sile, če se nahajajo v stabilnem okolju. Skupina je ugotovila, da LV »ne marajo biti koncentrirani v izrabljenem gojišču«. Ključno je torej, da se jih s pomočjo diafiltracije pred koncentriranjem prenese v stabilnejši pufer, kar ohranja njihovo funkcionalnost. Takšno razumevanje omogoča drzne optimizacije procesov – na primer uporabo višjih strižnih sil v TFF – kar lahko poveča produktivnost brez poslabšanja kakovosti.
Predavanje dr. Rayat je bilo močan opomnik: »najprej razumite obratovalne parametre svojega procesa«. Z natančnim razumevanjem osnov in s kritičnim razmišljanjem o uveljavljenih predpostavkah njena skupina dosledno dosega visoke izplene. Iskreno se zahvaljujemo dr. Andrei Rayat za odlično predstavitev in vsem partnerjem, ki so se udeležili ter sodelovali v zanimivi seji vprašanj in odgovorov (Q&A).