|transkript Spezial 3/2013 - Vorschau: Bioprozesstechnik

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Bioprozesstechnik

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Prozesstechnik

LLL Markt

Bioprozesstechnik im Wandel Biologika bleiben das am schnellsten wachsende Segment des globalen Arzneimittelmarktes.

Fortschritte bei Produktausbeuten, zellbasierten Therapeutika und Engpässe in der Produkt-

Das Klima könnte nicht besser sein. Nur wenige Punkte waren Mitte Februar die BiotechBörsenwerte vom historischen Allzeithoch um die Jahrtausendwende entfernt. Ganz ohne Hype wächst die Entwicklungs­pipeline an Biotech-Arzneien weiter (vgl. Seite 11). Mit 556 biotechnologisch hergestellten Wirkstoffen befanden sich laut Boston Consulting Group 2012 rund 8% mehr Biologika in klinischer Entwicklung als ein Jahr zuvor. Die meisten werden von Biotech-Unternehmen entwickelt, mit deren Innovationen PharmaUnternehmen immer mehr die Lücken in ihrer Arzneimittel-Pipeline auffüllen. Beste Zeiten also für Lohnhersteller (Contract Manufacturing Organisations, CMOs), die den Biotech-Firmen Investitionen in teure Produktionsanlagen sparen, und die Ausrüster für die Bioprozesstechnik.

Lohnherstellung wächst Tatsächlich soll sich allein der europäische Markt für die Lohnherstellung der Biologika bis 2018 fast verdreifachen, prognostiziert eine Mitte 2012 veröffentlichte Marktstudie von Frost & Sullivan. Die aktuellen Umsätze der Lohnhersteller (CMOs) beziffern die Marktforscher auf insgesamt rund 1 Mrd. US-$. Bis 2018 sollen sie auf 2,7 Mrd. US-$ wachsen. Zugleich sagt Studienautor Aiswariya Chidambaram ein verstärktes Auslagern der Bioproduktion auch von Big Pharma an CMOs vorher: „Der Anteil der Pharmaaufträge an den Umsätzen der Lohnhersteller wird von derzeit 10% bis 25% bis zum Jahr 2013 auf 40%, bis 2018 sogar auf 50% wachsen.“ Die Gründe dafür sind vor allem wirtschaftlicher Art. Die Pharmafirmen stehen wegen auslaufender Blockbusterpatente, Konkurrenz durch Biosimilars und zunehmende regulatorische Anforderungen unter immensem Kosten- und Innovationsdruck. Die kostengünstige Bereitstellung der geforderten Qualität wird immer wichtiger, Investitionsrisiken in teure 15.000 Liter-Produktionsanlagen immer weniger tragbar, außer bei Top-Biologika. Die Lücke füllen die Dienstleister. „Viele CMOs bieten Biomanufacturing-Plattformen mit vorherseh-

Bild: Sartorius

aufreinigung stellen die Bioprozesstechnik indes vor neue Herausforderungen.

barer Leistung“, weiß David Valentine von Lonza. Hochleistungs-Expressionssysteme, wie BiHex® von Boehringer Ingelheim oder Age1® von Probiogen sind oft der schnellste und kosteneffizienteste Weg zum Produkt.

Die Stimmung unter den Lohnherstellern ist entsprechend gut. Einer Umfrage von BioPlan Associates wächst der CMO-Markt jährlich um 14%. Weil die Auftraggeber den Kostendruck an die CMOs weitergeben, nimmt allerdings auch die Konkurrenz unter ihnen zu. Das Wachstum wird hauptsächlich von Anbietern aus nichtetablierten Märkten getragen, die laut Bioplan bereits 37% des Marktes ausmachen.

Der Druck, die Investitionskosten für die Bioproduktion zu senken, schneller und flexibler zu produzieren und den Aufwand für die Instandhaltung zu begrenzen, hilft aber auch einem ganz anderen Marktsegment: den Anbietern von Bioprozesstechnik.

Boom bei Single use-Ausrüstung Noch machen die kostenintensiven Edelstahlfermenter und die klassische Ausrüstung für die Zell- und Proteinaufreinigung rund 90% des Marktes aus. Doch dieser verändert sich, denn Wegwerf- oder Einmalfermenter, -bags und -Ausrüstung boomen. Laut BioPplan werden mit ihnen bereits 650 Mio. US-$ umgesetzt, davon 500 Mio. US-$ in Forschung und Entwicklung. Doch drängen die Systeme zunehmend

in die GMP-Produktion. Den Grund kennt Uwe Gottschalk von der Göttinger Sartorius AG: „Edelstahl­systeme erfordern hohe Investitionen und ihr Betrieb ist von Fixkosten dominiert.“ Die Investition lohne nur, wenn der Markt jahrelang mit großen Mengen an Proteinarzneien versorgt werden müsse. „Für die künftige Generation von Biopharmazeutika sehen Experten aber Fermentationsvolumina von maximal 2.000 Litern als Standard“, so Gottschalk.

Gründe seien etwa kleinere Patientenpopulationen sowie die immens gestiegenen Ausbeuten bei der Bioproduktion. Genau diese Größe erreichen Einmalfermenter. „Die Mehrheit der Biotherapeutika-Hersteller, vor allem Lohnhersteller, wendet single-use-Systeme in klein- und mittelvolumigen Verfahren für Biopharmazeutika und Biosimilars wo immer möglich an“, bestätigen Dieter und Regine Eibl von der ZHAW in Zürich im aktuellen Statuspapier des temporären DECHEMA-Arbeitskreises (TAK) „Singleuse-Technologie in der biopharmazeutischen Produktion“. Entsprechend soll sich der Markt für single use-Ausrüstung laut Bioplan bis 2016 auf 2,8 Mrd. US-$ vervierfachen. Anders sehen das die im TAK zusammengeschlossenen Firmen und Forscher. Sie rechnen mit einem langsameren Wachstum als bisher. Den Vorteilen bei der Produktion stehen laut TAK noch ungelöste Probleme bei der Proteinaufreinigung, der Entsorgung und Standardisierung des Einmalplastiks gegenüber.

L t.gabrielczyk@biocom.de

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LLL Zellabtrennung

Hocheffektive Mikrofiltration Ralph Daumke, Filtrox AG, St. Gallen, Schweiz Die Aufarbeitung von Fermentationslösun­ gen und Zellhomogenisaten ist einer der wich­ tigsten Schritte im Downstream Processing bei biotechnologischen Prozessen. Die im­ mer besser optimierten Fermentationsprozes­ se führen zu dramatisch höheren Zelldichten und damit einhergehend neuen Herausforde­ rungen bei der Abtrennung von Zellen. Die vorhandenen Standardtechnologien – Zen­ trifugation, Tiefenfiltration und Membran­ filtration – sind nicht mehr in der Lage, die ho­ he Zelldichte in einer ökonomischen Weise zu bearbeiten. Der Scale-up der kostenintensi­ ven Membranen ist sehr schwierig. Die benö­ tige Filterfläche für die Standardtiefenfiltrati­ on nimmt mit zunehmender Partikelbelastung zu und wird dadurch ebenfalls unwirtschaft­ lich. Zentrifugieren übt mechanischen Stress auf die Zellen aus, wodurch die Trübung der Lösung durch Kleinstpartikel oder Zellbruch­ stücke zunimmt. Diese müssen dann in wei­ tergehenden Downstream-Prozessen entfernt werden. Eine Lösung für diese Herausforde­ rung bietet die Tiefenfiltration mit einer höhe­ ren Kapazität pro Fläche.

Die Anschwemmfiltration ist eine sehr gut etablierte Methode in der pharmazeuti­ schen Industrie, zum Beispiel bei der Blutfrak­ tionierung. Bisher wurde sie aber selten zur Zellabtrennung eingesetzt und war nicht als skalierbare single-use-Lösung mit allen not­

wendigen Validierungsunterlagen vorhanden.

FILTRODISC BIO SD ist der erste Tiefenfilter, der die Vorteile der Anschwemmfiltration in ei­ ner skalierbaren single-use-Lösung bietet.

Anwendungen FILTRODISC BIO SD ist ein Filtrationssys­ tem, das Partikel (Zellen, Bakterien, Hefe und Zellbruchstücke) und andere Trübung verur­ sachende Stoffe wie Aktivkohle aus Fermen­ tations- oder Homogenisationslösungen entfernt. Das System ist komplett als Einweg­ system ausgelegt und kann nach der Filtrati­ on verworfen werden. Dies reduziert die Mög­ lichkeit der Kreuzkontamination, reduziert die Reinigungskosten, eliminiert die Reinigungs­ validierung und reduziert die Zeit des Modul­ wechsels nach der Filtration. Dies alles zusam­ men macht das System zu einer idealen Wahl für Produktionen mit häufig wechselnden Pro­ dukten wie zum Beispiel bei Lohnherstellern (CMOs). Das benötigte Anschwemmmittel Kieselgur kann als Pharmagrade (z. B. Celpure vom Advanced Minerals) von FILTROX in sin­ gle-use-Transferbeuteln bezogen werden. Die Fermentations- beziehungsweise Homogeni­ sationslösung wird im Fermenter oder Mixbe­ hälter mit Kieselgur vermischt und dann über die Filtrationseinheit gepumpt. Das Kieselgur

und die Zellen bilden einen Filterkuchen, der die Filtrationskapazität erhöht und ein frühzei­ tiges Verblocken der Filter verhindert.

Wenn die Filtration beendet ist, kann die im Beutel zurückbleibende Flüssigkeit über eine kleine 5“ FILTRODISC BIO SD-Kapsule gepumpt werden und so der Produktverlust miniert werden. Wenn beide Filtrationen be­ endet sind, werden das Filtermodul sowie die Kapsule verworfen.

Für Anwendungen, wie die Aktivkohleent­ fernung, Filtration von hochtoxischen oder fär­ benden Lösungen, kann FILTRODISC BIO SD ebenfalls hervorragend eingesetzt werden.

Leistung Die Trübung von Fermentationslösungen wird durch Zellen, Nährstoffzusätze und Abbaupro­ dukte hervorgerufen sowie bei den Homogeni­ saten durch die Zellbruchstücke. Machbarkeits­ studien wurden mit E. Coli (Zelldichte 6,6x106), Pichia-Hefe (Zelldichte 4x107) und Zellhomo­ genisaten durchgeführt. In allen Fällen verrin­ gerte sich die Trübung durch die Filtration un­ ter die Werte, die mit einer Standardzentrifuge erreicht werden konnten.

Hochgerechnete Ergebnisse einer 2“-Kap­ sule konnten direkt in die Filtration eines 2.000 L-Fermenters umgesetzt werden. Hier wurde zur Abtrennung ein FILTRODISC BIO SD 16“-Doppelmodul eingesetzt. Weite­ re Zwischenschritte waren nicht notwendig.

Die Module werden durch ein Supportge­ häuse gestützt. Dieses unterstützt die Ver­ teilung der Flüssigkeit im Beutel und misst den Druck darin über ein Membranmanome­ ter am Gehäusedeckel. Die Anschlüsse, die Anzahl der Filterlinsen und die Tiefenfilter­ schichtsorte können im FILTRODISC BIO SD System frei gewählt werden.

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Kontakt

FILTRODISC BIO SD: ein leicht skalierbares, hocheffektives single-use-Mikrofiltrationssystem zur hocheffizienten Abtrennung von Zellen und Zellbruchstücken

Ralph Daumke FILTROX AG 9001 St. Gallen/Schweiz r.daumke@filtrox.ch www.filtrox.com/products-services/filter-media/depth-filter-modules/disposables-for-cellseparation/ Itranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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Besuchen Sie uns vom 13. – 14. März beim Kongress Forum Life Science 2013 in Garching (Standnummer 79).

Volle Fahrt Beschleunigte Prozessentwicklung mit dem DASbox® Mini-Bioreaktorsystem Mit Arbeitsvolumina von 60 – 250mL ist die DASbox das optimale Werkzeug für QbD-konforme Bioprozessentwicklung und statistische Versuchsplanung (DoE).

Alle kritischen Prozessparameter können präzise gesteuert werden.

> Parallele Steuerung von 4 bis 32 und mehr Bioreaktoren > Hervorragend geeignet für Zellkultur und mikrobiologische Anwendungen > Flüssigkeitsfreie Abgaskondensation > Komplett massendurchflussgeregeltes Gasmischen > Einweg-Mini-Bioreaktoren erhältlich

www.eppendorf.com Eppendorf ® und das Eppendorf Logo sind eingetragene Marken der Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland.

DASbox ® ist eine eingetragene Marke der DASGIP Information and Process Technology GmbH, Jülich, Deutschland.

Alle Rechte vorbehalten, einschließlich der Graphiken und Abbildungen. Copyright © 2013 by Eppendorf AG

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LLL Eppendorf

Bioprozess-Spezialisten unter neuer Flagge Claudia M. Hüther-Franken, Eppendorf AG, Bioprocess Center, Jülich Den Kundennutzen im Visier, erweitert Eppendorf seit 2007 sein Produktportfolio in den Bereich Bioprozess-Technologie. Mit der Eingliederung von New Brunswick™ und DASGIP ® verbindet das Unternehmen die eigene Expertise mit dem Know-how dieser renommierten Bioreaktorhersteller – und setzt neue Maßstäbe.

Eine optimal aufeinander abgestimmte Laborausstattung mit skalierbaren Bioreaktoren, hochwertigen Produkten für Liquid-, Sample- und Cell-Handling sowie anwendungsoptimierten Softwarelösungen zur Steuerung, Kontrolle und Auswertung von Versuchen und Herstellungsprozessen ist eine gute Voraussetzung für erfolgreiche biotechnologische Forschung, Entwicklung und industrielle Produktion. Mit seinem erweiterten Portfolio unterstützt Eppendorf eben diese Anforderung. Für Anwender aus Industrie und Forschung bedeutet dies anspruchsvolle Soft- und Hardware-Bioprozesslösungen aus einer Hand – vom Mini-Bioreaktorsystem für die frühe Prozessentwicklung bis hin zu Sterilize-in-Place-Anlagen im Produktionsmaßstab. Mit etablierter Bioreaktor-Technologie in Glas, Einwegmaterialien und Edelstahl, intuitiver, komfortabler und präziser Bioprozesssteuerung sowie umfassenden Softwarelösungen zur effektiven Prozessentwicklung im Labormaßstab, gemäß Quality by Design (QbD)-Standards wird eine reibungslose und verlässliche Bioprozessführung ermöglicht – von F&E bis zu Produktion.

DoE im Mini-Bioreaktor Mit dem Mini-Bioreak torsystem DASbox ® bietet Eppendorf eine flexible Lösung für die frühe Bioprozessentwicklung – in 4, 8, 12 und mehr Mini-Bioreaktoren parallel. Wahlweise bestückbar mit vollinstrumentierten Glas- oder Einweg-Bioreaktoren eignet sich dieses System hervorragend für Screening-Untersuchungen in Arbeitsvolumina von 60 bis 250 ml. Die

Eppendorfs Bioprozess-Technologie – kombinierte Expertise für innovative und kundenorientierte Lösungen hochpräzise Steuerung aller kritischen Prozessparameter, die Möglichkeit zu paralleler Prozessführung sowie die Nutzbarkeit der umfassenden DASware ® -Software Suite unterstützen die statistische Versuchsplanung (Design of Experiment, DoE) und Prozessautomatisierung über die Integration externer Analysegeräte. Damit können Anwender Prozesse gemäß den Quality by Design (QbD)-Prinzipien entwickeln.

Echte Parallelität für beschleunigte Bioprozessentwicklung Verlässlich reproduzierbare Ergebnisse sind ein Qualitätskriterium, dem eine moderne Bioprozesstechnologie gerecht werden muss. Die parallel operierbaren DASGIP-Bioreaktorsysteme von Eppendorf verbinden die Vorteile echt paralleler Prozessführung mit der bewährten Funktionalität industrieller Bioreaktoren für den Labormaßstab. Modular gestaltet, passen sich diese Systeme flexibel an unter-

schiedlichste Bedürfnisse in Zellkultur und Mikrobiologie an. Die einzelnen Kontrollmodule für Temperatur und Agitation, pHWert, Gelöst-Sauerstoff und Füllhöhe, Optische Dichte, Begasung, Gasmischen und Abluftanalyse, Redox-Monitoring sowie Flüssigkeitstransfer lassen sich individuell in das Bioreaktorsystem integrieren und entsprechen technologisch höchsten Ansprüchen. Ein Nach- und Umrüsten bestehender Systeme ist dabei jederzeit möglich. Mit Arbeitsvolumina von 35 ml in der Zellkultur beziehungsweise 60 ml bei mikrobiellen Anwendungen bis hin zu 3,8 l wurden diese Systeme speziell für den Einsatz in F&E und Prozessentwicklung konstruiert.

Die benutzerfreundliche DASGIP-Control Software unterstützt das Überwachen und Visualisieren aller kritischen Prozessparameter in bis zu 16 Bioreaktoren gleichzeitig und ermöglicht die parallele Kalibrierung der Bioreaktoren, bietet umfangreiche Optionen des Rezepturmanagements und erlaubt die Steuerung der Bioprozesse entsprechend anwenderdefiItranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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nierter Sollwerte und Profile – individuell für jedes betriebene Gefäß.

Technologie für den Labormaßstab Für Zellkultur und mikrobiologische Anwendungen im Labormaßstab bis 10,5 l bietet Eppendorf die New Brunswick-Produktlinien CelliGen® und BioFlo® 115- beziehungsweise -310 an. In diesen Glas-Bioreaktor-Systemen lassen sich mit der fortschrittlichen RPC (Reactor Process Controller)-Software bis zu 32 Prozessparameter überwachen und anwenderfreundlich auf Touch Screen-Displays bearbeiten. Zusätzlichen Komfort für die Visualisierung und Prozesskontrolle über den PC sowie das Zugriffsrechtemanagement bieten die New Brunswick BioCommand ® Softwarepakete. Präzise Temperaturkontrolle, Begasung und Gasmischen wird ebenso unterstützt wie Medienaustausch, pH-, Gelöst-Sauerstoff- und Füllhöhenkontrolle.

Als Einsteigermodell verfügt die CelliGen/ BioFlo 115-Kontrolleinheit über vorprogrammierte Fermentations- beziehungsweise Zellkultur-Bedienmodi. Die Produktlinien 310 ermöglichen darüber hinaus das RedoxMonitoring und sind für den Einsatz unter cGMP-Bedingungen validierbar.

Mit einem Angebot an speziell entwickelten Impellern und Festbett-Lösungen, die die etablierte Fibra-Cel ® -Technologie zur Kultivierung adhärenter Zellen nutzen, lassen sich CelliGen und BioFlo 115- und -310 -Kontrolleinheiten für die Kultur nahezu jeder Zelllinie einsetzen.

Software, die verbindet Für die parallelen Bioreaktorsysteme von DASGIP entwickelt, umfasst die DASwareSoftware Suite eine Reihe von individuellen Produkten, die die Bioprozessentwicklung nachhaltig beschleunigen. Die Vernetzung von Bioreaktoren und externen Analysegeräten, umfassendes Daten- und Informationsmanagement sowie die Integration in industrielle Prozessleit- und Datenarchivierungssysteme werden ebenso ermöglicht wie Design of Experiment und die Fernsteuerung von Prozessen über PC, Notebook, iPhone ®, iPad ® und iPod touch ®. Mit der DASware® migrate-Lösung lässt sich diese Software auch auf den New Brunswick-Benchtop-Kontrolleinheiten und Steuergeräten von Fremdanbietern einsetzen. Die Vernetzung aller Schritte von Rezepturmanagement, Prozess- und Produktanalyse, Daten-

erzeugung, -auswertung und -speicherung ermöglicht das Beschleunigen der Prozessentwicklung im Labormaßstab.

Einweg-Bioreaktoren von klein bis groß Die jahrzehntelange Erfahrung im Bereich anspruchsvoller Polymerprodukte im Hause Eppendorf, gekoppelt mit der Expertise im Bioreaktor-Design bei DASGIP und New Brunswick, legt die Basis für innovative Entwicklungen von Einweg-Lösungen für die Bioprozesstechnologie. Orientiert an der Geometrie industrieller Bioreaktoren bietet Eppendorf mit seiner „BLU“-Familie ein Portfolio an vollinstrumentierten Festwand-Einweg-Bioreaktoren mit Arbeitsvolumina von 100 ml bis zu 40 l. Anwender aus der Säugerzellkultur können damit die Vorzüge der Einwegtechnologie mit der zuverlässigen Leistung, der fortgeschrittenen Prozesssteuerung und der Skalierbarkeit gerührter Systeme verbinden. Sie profitieren von leichter Handhabung, verkürzten Rüstzeiten sowie dem Wegfall von Reinigungs-, Sterilisierungs- und etwaiger ValidierungsSchritte. Entwicklungszeiten werden damit verkürzt und Kosten gespart.

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Von F&E bis Produktion – das umfassende Bioprozess-Portfolio von Eppendorf

Der BioBLU ® 0.3c ist mit einem Arbeitsvolumen von 100 bis 250 ml der kleinste Vertreter der Einweg-Bioreaktoren von Eppendorf und wurde als Mini-Bioreaktor speziell für die parallele Prozessführung in der DASbox entwickelt. Neben der Kontrolle und Regelung aller kritischen Prozessparameter über Sonden nach Industriestandard erlauben die BioBLU 0.3c Einweg-Bioreaktoren die kontrollierte Zugabe von Flüssigkeiten, Probennahme sowie massendurchflussgeregelte submerse- und/oder Kopfraum-Begasung. Der BioBLU 0.3c verfügt über einen magnetgekoppelten Rührerantrieb sowie eine neuartige, flüssigkeitsfreie Peltier-Technologie zur effektiven Temperierung und dem maximalen Kondensieren der Abluft. Selbstverständlich lassen sich auch mit diesem Einweg-Bioreaktor ebenso wie mit den klassischen Glas-Bioreaktoren alle Eigenschaften der DASbox und der DASware Suite nutzen.

Eppendorfs New Brunswick CelliGen BLU 5L-, 14L- und 50L-Bioreaktoren finden sowohl in der Forschung als auch der Produktion Einsatz, wobei alle Bioreaktor­ komponenten GMP-Anforderungen erfüllen. Temperatur-, pH- und Gelöst-Sauerstoffkontrolle, drei integrierte Pumpen und sieben analoge Ein- und Ausgänge runden das System ab. Geregelte submerse und Kopfraum-Begasung sowie GasMischung werden unterstützt. Mit der

Fibra-Cel- Technologie kann der 5L-Bioreaktor auch zur Kultivierung adhärenter Zellen genutzt werden. Über Adaptersysteme können CelliGen BLU-Bioreaktoren an Kontrollsystemen unterschiedlicher Hersteller betrieben werden.

Edelstahlreaktoren vom Pilot-Maßstab bis zur Produktion Ganz auf die Anforderungen im Pilot- und Produktionsmaßstab abgestimmt, verbinden die BioFlo und CelliGen 510 und Pro sowie BioFlo 610 Edelstahl-Bioreaktoren Industrie-Standards mit größter Flexibilität. Als Sterilize-in-Place-Lösungen werden sie höchsten Qualitäts- und Sterilitätsansprüchen gerecht und bedienen mit Arbeitsvolumina von 5,2 L bis 520 L in der Zellkultur und 2.400 L in der Fermentation eine beeindruckende Bandbreite an Einsatzbereichen. Während der BioFlo 610 mit der bewährten RPC Kontroll-Software geliefert wird, besteht bei den 510er-Modellen die Wahl zwischen der New Brunswick RPC- und Allen Bradley ® PLC-Software.

Die Pro Fermenter und Bioreaktoren werden standardisiert mit Allen Bradley PLC ausgestattet. Selbstverständlich lassen sich die Vorzüge der BioCommand-Software auch mit allen Edelstahl-Bioreaktoren von Eppendorf nutzen. Für alle EdelstahlBioreaktoren der New Brunswick-Produkt-

linie sind optional Validierungspakete erhältlich.

Bioprozesslösungen für nahezu jeden Bedarf Durch die Integration der Bioprozess-Spezialisten New Brunswick und DASGIP hat sich der Global Player Eppendorf auch in der Bioprozesstechnologie in Stellung gebracht und ist in der Lage, alle entsprechenden Bedürfnisse in Life Sciences-Laboren mit qualitativ hochwertigen Produkten abzudecken: mit Laborbedarf im Liquid-, Cell- oder Sample-Handling sowie – speziell für Bioprozess-Anwendungen – mit Glas-, Einweg- und Edelstahl-BioreaktorSystemen und mit der herausragenden Bioprozessdaten- und Informationsmanagement-Software der DASGIP-Experten, die mit allen Eppendorf-Bioreaktorsystemen für den Labormaßstab genutzt werden kann. So zeigt sich: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.

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Kontakt Claudia M. Hüther-Franken Eppendorf AG Bioprocess Center, Jülich huether.c@eppendorf.de www.eppendorf.com Itranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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Kein Bulle Schwein, Huhn oder Fisch

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Biopharma braucht Innovation Zunehmender Kostendruck lässt den Pharmasektor nach neuen Wegen in der Produktion suchen. |transkript sprach mit Uwe Gottschalk über die aktuellen Trends in der Bioprozesstechnik.

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Sartorius hat Ende Januar gute Zahlen präsentiert, besonders im Bereich Bioprocess Solutions. Was sind die Treiber?

Gottschalk Hauptwachstumstreiber waren auch 2012 unsere Einwegprodukte, die bei der Produktion von Biopharmazeutika verstärkt als Alternative zu Edelstahlequipment eingesetzt werden. Die Nachhaltigkeit dieser Entwicklung haben wir frühzeitig erkannt und ein breites Portfolio aufgebaut, von dem wir jetzt profitieren. Auch mittel- und langfristig wird unser Geschäft von stabilen Trends getragen. Die Weltbevölkerung nimmt zu, wird älter und Millionen Menschen in den Schwellenländern bekommen erstmals Zugang zu medizinischer Versorgung. Auch der Trend weg von den klassisch chemisch synthetisierten Arzneien hin zu den Biologicals wird sich fortsetzen.

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Welche Trends sehen Sie im Markt für das Up- und Downstream-Processing?

Gottschalk Das Wettbewerbsumfeld unserer Kunden in der biopharmazeutischen Produktion ändert sich derzeit fundamental. Zusätzlich zu steigenden Kosten und den bekannten Risiken bei der Entwicklung neuer Arzneimittel steigt der Druck, Produkte bei gewohnt hoher Qualität zu niedrigeren Preisen bereitzustellen. Im Ergebnis heißt das Margendruck von zwei Seiten. Ausdruck dieser Entwicklung ist das Erscheinen von Biosimilars und Biobetters, deren Zulassung durch vorliegende Regelungsentwürfe inzwischen auch in den USA kalkulierbar wird. Viele etablierte Pharmafirmen sind Kooperationen in diesem Bereich eingegangen. Unlängst hat Amgen überraschend angekündigt, in die Entwicklung von Kopien der umsatzstärksten Biotech-Produkte einzusteigen und damit große Wettbewerber wie Roche, Abbott und Merck direkt anzugreifen. Für mich war diese Meldung ähnlich überraschend wie der Rücktritt des Papstes. Im

Ergebnis wächst der Wettbewerb, Märkte werden fragmentiert und der Druck auf die Herstellprozesse nimmt zu.

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An die Stelle klassischer Stahlfermenter treten immer stärker Einmalsysteme.

Warum setzt die traditionell konservative Branche auf diese Innovation?

Gottschalk Die weltweit installierte Fermentationskapazität für die säugerzellbasierte Produktion beträgt heute etwa 3 Mio. Liter.

Angesichts der in den vergangenen Jahren erzielten Produktivitätszuwächse lässt sich bereits von einer Überkapazität sprechen. Zugleich erleben wir einen Boom von Einmalsystemen. Dieser Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man die jeweiligen Kostenstrukturen vergleicht.

Edelstahlsysteme erfordern hohe Investitionen und ihr Betrieb ist von Fixkosten dominiert. Sie sind daher die bessere Wahl für die langfristige Marktversorgung mit großen Mengen. Die Top 10-Antikörperprodukte fallen in diese Kategorie. Für die zukünftige Biopharmazeutika-Generation sehen Experten Fermentationsvolumina von maximal 2.000 Litern als Standard. Grund sind etwa die bessere Wirksamkeit, aus individualisierten Behandlungsstandards resultierende kleinere Patientenpopulationen und verbesserte Herstellmethoden. Solche Anlagen lassen sich als single-use-Einheiten viel schneller projektieren und kosten durch den hohen variablen Anteil nur Geld, wenn sie wirklich im Einsatz sind – eine attraktive Option insbesondere für kleine Firmen. Zugleich führt die Implementierung innovativer Technologien zu einem Differenzierungs- und Wettbewerbsvorteil.

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In welche Richtung kann die gestiegene Produktivität beim Upstream-Processing weiter optimiert werden?

Dr. Uwe Gottschalk Dr. Uwe Gottschalk ist VP Purification Technologies bei Sartorius Stedim Biotech. Der Chemiker und Experte für Downstream-Prozesstechnologie arbeitete von 1991 bis 2004 in verschiedenen Positionen bei Bayer Healthcare – mit Verantwortung für die Reinigung monoklonaler Antikörper und rekombinanter Proteine in diversen Expressionssystemen.

Gottschalk Durch die deutlich gestiegene Leistungsfähigkeit von Säugerzellen werden großvolumige Produktionsanlagen künftig seltener. Während die Expressionsrate pro Zelle kaum weiter gesteigert werden kann, gibt es bei der Biomassedichte – zum Beispiel im Vergleich zu mikrobiellen Systemen – noch erhebliches Potential.

Angesichts von Werten jenseits der 100 g/L bei Sekundärmetaboliten dürfen wir uns wohl auf weiter steigende Antikörpertiter einstellen. Es ist allerdings wichtig, dass bei der weiteren Entwicklung Qualitätsfaktoren wie Aufarbeitbarkeit den Vorrang vor dem reinen Mengenwachstum erhalten.

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Die Produktaufarbeitung steht durch die Explosion der Produktivität vor großen Herausforderungen. Welche Entwicklungen sind hier zu erwarten?

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Bei der Anwendung innovativer Technologien ist die biopharmazeutische Industrie sicher kein Trendsetter. Ein Vergleich mit Behandlungsstandards im medizinischen Bereich verdeutlicht eindrücklich das vorhandene Nachholpotential, etwa bei Einmaltechniken in kritischen Prozessschritten. Da kann sich jeder fragen, wann er zum letzten Mal mit einer wiederverwendbaren Spritze behandelt worden ist und ob er das heute noch akzeptieren würde. Es ist leicht einzusehen, dass für die Produktion steriler Biopharmazeutika ähnliche Standards gelten sollten, die sich folglich allein aus Sicht der Arzneimittelsicherheit durchsetzen werden.

Daneben verringern sie allerdings auch Kosten und sind – bei genauer Analyse – auch die bessere Wahl für den Umgang mit natürlichen Ressourcen. Ich persönlich erwarte, dass sich Hersteller von Biopharmazeutika künftig rechtfertigen müssen, wenn sie in kritischen Prozessschritten wie der Virusabreicherung Produkte wiederverwenden. Das gilt auch für entsprechende Chromatographieschritte.

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Welche Rolle spielen Verbesserungen in der Prozessentwicklung und -validierung?

Gottschalk In der frühen Phase der pharmazeutischen Biotechnologie ähnelten die Produktionsanlagen Manufakturbetrieben, in denen Effizienz keine Rolle spielte. F&E-Prozesse wurden einfach nur skaliert, eine echte Industrialisierung der Prozesse mit verbesserten Produktivitäten fand nicht statt. Diese Verfahren hatten dann Bestandsschutz, und die Biotechnologie schien im Vergleich zu anderen Industriezweigen eine Sonderrolle zu spielen.

Veränderungen waren unerwünscht und allenfalls inkrementell durchsetzbar. Seit einigen Jahren sind die Hürden zur Einführung neuer Technologien auch durch behördliche Initiativen wie den Quality by Design-Ansatz in der Prozessentwicklung und die Förderung der Prozessanalysen-Technik niedriger geworden.

Hersteller, die nicht auf neue Technologien zurückgreifen, werden unter regulatorischen und ökonomischen Druck geraten. Auch die Produktion von Biosimiliars setzt keineswegs die Kopie des Originalprozesses voraus, solange die Spezifikation der Endprodukte eingehalten wird. Insgesamt ist also eine Umkehr spürbar: Nicht das Festhalten an alten, vermeintlich risikominimierenden Prinzipien ist der Königsweg, sondern die Einführung von aktuellen, wettbewerbsfähigen Standards, sobald diese robust genug für den GMP-Betrieb sind.

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Was bringt die stärkere Offenheit für Innovationen für Ihr Geschäft?

Gottschalk Wir haben in einigen Bereichen für die Akzeptanz innovativer Methoden gekämpft, wie etwa den Einsatz von Membranadsorbern bei der Abtrennung von Produktkontaminanten. Inzwischen ist dies ein gutes Beispiel für eine disruptive Innovation in dem konservativen Markt der biopharmazeutischen Produktion. Single-use-Bioreaktoren sind ein weiteres Beispiel für eine Innovation mit richtungsweisendem Charakter. Trotzdem wäre es vermessen zu sagen, dass der Trend zu single-use-Prozessen unsere Erfindung war. Die augenblickliche Entwicklung ist vielmehr das Ergebnis eines marktgetriebenen Bedarfs, mit dem die Technologieanbieter kaum noch Schritt halten können.

Aber diese Herausforderungen sind sehr willkommen und absolut lösbar.

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Gottschalk

Leider gilt das bisher Gesagte für den Bereich der Aufarbeitung nicht gleichermaßen. Hier denken wir in Massen und nicht in Volumina. Während man in einem gegebenen Fermentervolumen heute ein Vielfaches an Protein erzeugen kann, werden in der Aufarbeitung entsprechend größere Chromatographiesäulen inklusive deren Peripherie benötigt. Obwohl wir auch im Downstream einen gewissen Produktivitätszuwachs sehen, reicht dieser nicht aus, um die entstandene Lücke zu füllen. Hier werden neben Maßnahmen zur kontinuierlichen Verbesserung und operativen Exzellenz nur wirklich innovative Technologien helfen, die zu sprunghaften Produktivitätsanstiegen führen. Ich denke hier zum Beispiel an eine weitere Konsolidierung der Verfahrensschritte und die Einführung von integrierten, kontinuierlichen Prozessen.

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 transkript

Wie sieht Ihre Wachstumsstrategie aus – organisch? Oder sind Zukäufe denkbar?

Gottschalk

 transkript

Momentan kann man ja noch nicht von einer vollständigen single-use-Prozesskette sprechen. Sind die Einmaltechniken noch eine Nischenlösung?

Itranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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Wir wollen 2020 mit Sartorius Stedim Biotech einen Umsatz von 1,5 Mrd. Euro erzielen, uns also fast verdreifachen. Dabei sind wir in der glücklichen Lage, noch viele organische Wachstumsmöglichkeiten zu haben, aber auch Zukäufe und Allianzen sind denkbar. 

BlueSens gas sensor GmbH Snirgelskamp 25 • 45699 Herten Telefon +49 2366 4995-500 Fax +49 2366 4995-599 E-Mail: info@bluesens.de

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LLL Biopharmazeutika-Produktion

Biopharmaka produzieren mit E. coli-Sekretionstechnologie Dr. Thomas Schüler, Dr. Silvana Di Cesare, Wacker Biotech GmbH, Jena Zur einfacheren und kosteneffizienten Herstellung von Proteinen und Antikörperfragmenten hat Wacker eine innovative Sekretionstechnologie entwickelt, die rekombinante Produkte während der Fermentation in nativer Form ins Fermentationsmedium schleust. ESETEC® besteht aus speziellen Expressionsplasmiden und einem eigens entwickelten E. coli K 12-Stamm, der Proteine aus dem Zytoplasma in hohen Mengen ins Medium transferiert und dabei in der Fermentation stabil bleibt. Wie sich in verschiedenen Kooperationsprojekten zeigte, lassen sich damit hohe Produktausbeuten von 5 g/l bis 10 g/l erzielen.

Die bakterielle Wirtszelle Escherichia coli stellt heute eine attraktive Möglichkeit

zur industriellen Herstellung von Proteinen dar. Neben den klar charakterisierten Eigenschaften verhelfen vor allem die gut etablierten Methoden der genetischen Modifikation und der einfache, sichere Umgang E. coli zu seiner Popularität. In Verbindung mit der hohen Wachstumsrate der Bakterien führt dies zu einem verringerten Zeit- und Kostenaufwand bei der Produktion von biopharmazeutischen Wirkstoffen.

Bei traditionellen Herstellungsverfahren mit E. coli sammeln sich die Proteine in Form von sogenannten inclusion bodies im intrazellulären Raum an. Anschließend sind zusätzliche Prozessschritte notwendig, um die Proteine korrekt zu falten und letztendlich als therapeutischen Wirkstoff

zu verwenden. Eine Alternative stellt die periplasmatische Expression der rekombinanten Proteine dar, die zu einer Akkumulation des Produktes im periplasmatischen Raum führt. Aufwendige Verfahren zur korrekten Proteinfaltung entfallen dabei, da im Periplasma von E. coli eine korrekte Faltung stattfindet. Allerdings ist das Volumen des periplasmatischen Raumes begrenzt, wodurch die Ausbeute limitiert wird. Des Weiteren ist auch bei der periplasmatischen Sekretion rekombinanter Proteine eine Homogenisierung der Zellen unumgänglich.

Die beschriebenen Probleme bei der rekombinanten Herstellung von therapeutischen Proteinen in E. coli können jedoch mit

ESETEC®

Periplasm

Inclusion bodies

Fermentation

Fermentation

Fermentation

Cell removal

Harvest

Harvest

Homogenization

Homogenization

Supernatant

IB preparation Refolding

Filtration

Filtration

Filtration

Chromatography I

Chromatography I

Chromatography I

Chromatography II

Chromatography II

Chromatography II

Chromatography III

Chromatography III

Chromatography III

UF / DF

UF / DF

UF / DF

Bulk filling

Bulk filling

Bulk filling

Reduktion der Prozessschritte durch Proteinsekretion mit ESETEC® Itranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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dem von Wacker Biotech GmbH entwickelten Expressionssystem ESETEC® (E. coli secretion technology) überwunden werden.

ESETEC® leitet sich von dem gut untersuchten und regulatorisch bekannten K12-Stamm ab. Mit Hilfe dieses Expressionssystems werden die rekombinanten Proteine in hohen Titern direkt in das umgebende Kulturmedium sekretiert, wobei das Protein in seiner nativen Form hergestellt wird. Die Sekretion wird über spezifische genetische Modifikationen des ESETEC®-Stammes realisiert. Arbeitsintensive Prozessschritte wie Homogenisierung und Rückfaltung entfallen hierbei (vgl. Abb.), so dass der Prozess insgesamt effizienter und kostengünstiger wird.

Mit Hilfe der ESETEC® -Toolbox lassen sich auch schwer herzustellende Proteine effizient und mit guten Ausbeuten exprimieren. Abhängig vom jeweiligen rekombinanten Produkt können dabei verschiedene Faltungshelfer und unterstützende Faktoren zum Einsatz kommen, um die funktionelle Konformation des Produkts zu gewährleisten.

5 g/l hergestellt werden. Die niedermolekularen Anticaline ® sind in der Lage, ähnlich wie Antikörper, spezifisch an ihre Zielmoleküle zu binden. Zur Aufreinigung des mit ESETEC® produzierten Anticalins ® waren nur zwei Chromatographphiestufen notwendig. Das von WACKER unter GMPBedingungen hergestellte Produkt hat inzwischen die klinische Phase I erfolgreich abgeschlossen.

Um die Halbwertszeit von Biopharmazeutika zu erhöhen, wurde in Kooperation mit der Firma XL-Protein GmbH die Möglichkeit der Expression PASylierter Proteine mit ESETEC® untersucht. Bei der PASylierung ® wird das Protein durch eine Kette aus den Aminosäuren Prolin, Alanin und Serin verlängert. Dadurch erhalten auch kleine Proteine eine längere Wirkdauer und werden nicht mehr rasch über die Nieren ausgeschieden. Die PASylierten Proteine können biotechnologisch hergestellt werden und sind gegenüber Konkurrenztechnologien (PEGylierung) kostengünstiger und biologisch abbaubar. In der durchgeführten Studie wurde ein PASyliertes humanes Wachstumshormon mit einem Titer von 3 g/l hergestellt. Die volle biologische Aktivität des Fusionsproteins wurde im Anschluss nachgewiesen.

Sekretion vielfältiger Proteine möglich

Weniger Prozessschritte, höhere Effizienz, geringere Kosten

ESETEC® hat bereits in verschiedenen Kundenprojekten und Kooperationen bewiesen, eine große Bandbreite an Proteinen mit unterschiedlichsten Eigenschaften herstellen zu können. Die Charakteristiken der Proteine variierten dabei im Molekulargewicht, dem isoelektrischem Punkt und ihren biologischen Funktionen.

In einer Zusammenarbeit mit der MorphoSys AG konnte beispielsweise gezeigt werden, dass sich mit ESETEC® Fab-Antikörperfragmente aus der HuCAL® -Bibliothek hocheffizient produzieren lassen. Fabs besitzen vergleichbare Spezifitäten und Bindungsaf finitäten wie vollständige Antikörper sowie analoge therapeutische Einsatzgebiete. Jedoch dringen Fabs aufgrund ihres niedrigeren Molekulargewichts besser ins Gewebe ein und lassen sich kostengünstiger in mikrobiellen Systemen herstellen. Die mit ESETEC® gewonnenen Fabs waren in ihrer Funktionalität vollkommen vergleichbar mit im Periplasma produzierten Fabs. Die Ausbeuten lagen jedoch sogar ohne zusätzliche Optimierungen mit 2 g/l fast um das 40-Fache höher als mit periplasmatischen Systemen.

Ebenso konnte ein Anticalin ® der Firma Pieris AG mit einer hohen Ausbeute von

ESETEC® ist der einzige sekretorische E. coli-Stamm, der für die GMP-gerechte Herstellung von therapeutischen Proteinen validiert ist. Das Sekretionssystem ist in der Lage, eine große Bandbreite und gleichzeitig hohe Ausbeuten an korrekt gefalteten Proteinen herzustellen. Durch die Sekretion direkt in das Kulturmedium entfallen aufwendige Prozessschritte wie Homogenisierung und Rückfaltung, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können. Zudem verbessert die ESETEC®-Toolbox die Sekretion rekombinanter Proteine: Vor allem schwer zu exprimierende Proteine und moderne Biologics wie Fab-Antikörperfragmente, Scaffolds und Biotherapeutika mit optimierten Plasma-Halbwertszeiten können mit ESETEC® kostengünstig und effizient hergestellt  werden.

ESETEC®: Durchbruch in der mikrobiellen Proteinexpression

Kontakt Dr. Silvana Di Cesare Business Development Manager Wacker Biotech GmbH Hans-Knöll-Straße 3 07745 Jena silvana.dicesare@wacker.com

Kurzmeldungen Wissenschaftler der Universität Bochum haben den Stoffwechselweg aufgeklärt, mit dessen Hilfe die Grünalge Chlamydomonas rheinhardtii Wasserstoffgas im Dunkeln produziert. Laut Studienleiter Thomas Happe überträgt unter Sauerstoffmangel das Enzym Pyruvat-Ferredoxin-Oxidoreduktase (PFR1) unter diesen Bedingungen aus dem Zuckerabbau stammende Elektronen auf die [FeFe]-Hydrogenase HYDA1. Ob sich die auch in Clostridien-Bakterien anzutreffende Art der Wasserstoffproduktion biotechnologisch nutzen lässt, ist indes noch unklar.

Mäuse und Menschen mit Vorstufen von Darmkrebs zeigen nach einer neuen Studie übereinstimmende Muster methylierter Gene. Die epigenetische Untersuchung von Mäusen könne daher zur Früherkennung von Krebserkrankungen beim Menschen beitragen. Das berichteten Anfang Februar Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik in Berlin (PLOS GENETICS, doi:10.1371/ journal/pgen.1003250). Die Grundlage für diese neue Art von Diagnostik legt eine Art Genatlas, in dem die Berliner erfasst haben, wie sich das DNA-Methylierungsmuster von krebskranken und gesunden Mäusen unterscheidet. Dazu untersuchten die Forscher um Markus Morkel das Muster in Darmpolypen von Mäusen, die durch einen Defekt im Tumorsuppressor APC Mutationen anhäufen, und gesunden Stammzellen. Dabei entdeckten sie, dass die meisten der identifizierten 13.000 DNA-Modifikationen auch beim Menschen zu finden sind. Die Ergebnisse legen die Grundlage für einen diagnostischen Bluttest, so die Wissenschaftler.

Die Überwachung von Epidemien mit Hilfe der „Next-Generation-Sequenzierung“ (NGS) ist schon heute leistungsfähiger als das Standardverfahren der Genotypisierung. Dieses Fazit ziehen Wissenschaftler des EU-Netzwerkes Patho-NGen-Trace, nachdem sie einen Ausbruch des Tuberkulose-Erregers Mycobacterium tuberculosis mit beiden Techniken analysiert haben (PLOS MEDICINE, 10(2): e1001387). Laut Forschungsleiter Stefan Niemann vom Forschungszentrum Borstel war mit NGS im Gegensatz zur Standardtechnologie eine genaue Rekonstruktion des Verbreitungsmusters inklusive Mutationsrate möglich.

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LLL Proteinglykosylierung

Produktqualität im Fokus Dr. Hans Henning von Horsten, Dr. Melanie Karrenbrock, ProBioGen AG, Berlin insbesondere bei Nicht-Antikörper-Proteinen – ein hoher Grad an terminaler Sialy­ lierung ein erwünschtes Qualitätsmerkmal.

GlymaxX® für die Produktion

Die im Herstellprozess erreichte Produktqualität ist entscheidend für den klinischen Erfolg bei der Entwicklung von Biopharmazeutika.

Die ProBioGen AG bietet ihren Kunden als innovativer Lohnhersteller einzigartige Möglichkeiten, zelllinien- und prozessabhängige Produktqualitätsattribute zuverlässig zu erreichen.

Die Gewährleistung einer gleichbleibenden und hohen Produktqualität liegt im Interesse der Wirksamkeit und Sicherheit von Arzneimitteln. Grundlage für die Einschätzung der Qualität eines strukturell komplexen Biopharmazeutikums ist in aller Regel ein umfangreicher Datensatz zu verschiedenen biochemischen und physikochemischen Charakteristika. Zentral für das zuverlässige Erreichen einer optimalen Produktqualität ist zunächst die Erfassung der kritischen Qualitätsattribute des speziell hergestellten Wirkstoffs. Da die Produktqualität indes von Parametern der Prozessführung während der Fermentation und der Aufarbeitung abhängig ist, kompliziert sich diese Aufgabe zusätzlich. Nicht zuletzt wirken sich auch die Eigenschaften des in der Fermentation eingesetzten Produktionsklons auf das Qualitätsprofil des Produktes aus.

Für komplex glykosylierte Antikörperfusionsproteine kann die Anzahl der Qualitätsattribute mehrere hundert umfassen.

Strukturelle Qualitätsmerkmale sind dabei zum Beispiel die Ausprägung der N-Glykanstrukturen an einer bestimmten Proteinsequenzposition oder der Oxidationsgrad oberflächenexponierter Methioninreste. Wird ein solches Merkmal als kritisch für die Wirksam-

keit oder Sicherheit eines Produktes eingestuft, so muss dessen Ausprägung innerhalb des als zulässig festgelegten Akzeptanzintervalls liegen. Solche Merkmale früh und gezielt einstellen zu können, reduziert Entwicklungsrisiken und -kosten erheblich.

Qualitätsfaktor Glykosylierung Die Produktglykosylierung ist die komplexeste Form der posttranslationalen Modifikation von Biotherapeutika und daher besonders bedeutend für die Produktqualität.

Für eine Reihe von Biopharmazeutika sind bereits bestimmte Änderungen der Glykanstruktur mit einer Veränderung ihres pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Wirkprofils in Zusammenhang gebracht worden. Daher wurde bei diesen Produkten die gewünschte Ausprägung der Glykanstruktur als Anforderung in das Qualitätsprofil des Zielproduktes (QTPP, Quality Target Product Profile) aufgenommen.

Innerhalb der Produktklasse der thera­ peutischen Antikörper und Fc-Fusionsproteine hat sich der Anteil der bi-antennären, d op pelt galak tos ylier ten N-Glykanstruktur G2 an der gesamten FcGlykanstruktur als ein wesentliches Qualitätsmerkmal erwiesen. Zusätzlich stellt das Fehlen von Core-Fucose bei monoklonalen Antikörpern im Indikationsfeld Onkologie ein wichtiges Charakteristikum mit Einfluss auf deren pharmakodynamische Wirksamkeit dar. Darüber hinaus ist –

Für das Erreichen all dieser glykosylierungsbezogenen Qualitätseigenschaften bietet die ProBioGen AG Lösungen an, die bereits auf der Ebene der eingesetzten Produktionszelllinie ansetzen. Bekanntester Erfolg solch einer intelligenten Lösung ist die patentgeschützte und bereits mehrfach auslizenzierte GlymaxX®Technologie. Die Technologieentwicklung bei der ProBioGen AG hat sich unter anderem der Aufgabe gestellt, zusätzliche Glykoengineering-Technologien zu entwickeln, um weitere glykosylierungsbezogene Qualitätsattribute einstellen zu können. Mittlerweile ist es den Entwicklern bei ProBioGen gelungen, eine verstärkte G2-Galaktosylierung am Fc-Glykan zu erreichen und damit Kontrolle über ein wichtiges Qualitätsattribut vieler monoklonaler Antikörper und Antikörperfusionsproteine zu erlangen. Die Praxis zeigt, dass diese Qualitätseigenschaft allein durch Mittel der Prozessführung nicht zu erreichen ist. Somit ist der Schlüssel zum Erfolg der Produktionsklon und seine genetische Ausstattung. Wie auch bei der GlymaxX®-Technologie legt die ProBioGen sehr großen Wert darauf, dass ihre neuen Glycoengineering-Entwicklungen sich auf bereits etablierte Produktionsklone anwenden lassen, ohne dass es im Anschluss an die genetische Modifikation zu einem Einbruch in der volu­metrischen Produktivität kommt. Neben Verbesserungen bei der Upstream-Prozessführung kristallisiert sich der eingesetzte Produktionsklon immmer mehr als wesentliche Einflussgröße auf die Produktqualität heraus.

Die ProBioGen AG hat das schon frühzeitig erkannt und kann daher ihren Kunden Lösungen anbieten, die im Markt in dieser Form bisher noch nicht verfügbar waren.

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Kontakt Dr. Gabriele Schneider ProBioGen AG Goethestr. 54, 13086 Berlin cmo@probiogen.de Itranskript I Nr. 3 I 19. Jahrgang 2013

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Experience for the Future

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Biopharmaceutical Development and Manufacturing • recombinant proteins • antibody fragments • vaccines

Manufacturing Capabilities

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