Aspekte der Produktaufreinigung und -analytik in der Tierzellkultivierung

Abstract

Monoklonale Antikörper (mAk) werden in der modernen Medizin für therapeutische und diagnostische Anwendungen eingesetzt. Durch ihre hohe spezifische Bindung an krankheitsauslösende Antigene können diese identifiziert und unschädlich gemacht werden. Für den Einsatz in Medikamenten muss der hergestellte mAk hohe Reinheitsanforderungen erfüllen die nur durch einen optimalen Aufreinigungsprozess nach der Produktion erreicht werden können. Außerdem sind sehr spezifische Analysen für jeden Antikörper notwendig, um die biologische Wirksamkeit des Produktes nachweisen zu können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein mAk, der in chinesischen Zwerghamsterova-rien (CHO)-Zellen produziert wurde, als Modellprotein verwendet. Zunächst wurden analytische Methoden zur Quantitätsbestimmung verglichen und Stabilitätsuntersuchungen durchgeführt. Außerdem wurden die verschiedenen Schritte der Aufreinigung eines mAk von der Zellabtrennung bis hin zu den Polishing-Schritten optimiert und durchgeführt. Dabei eignet sich für die Zellabtrennung vor allem die Zentrifugation. Für die Durchführung des chromatographischen Protein A-Capture-Schritts besitzt eine Säule im Vergleich zu einem Membranadsorber eine höhere dynamische Bindungskapa-zität. Für die folgenden Polishing-Schritte wurden drei verschiedene chromatographi-sche Methoden getestet: Die Anionenaustauschchromatographie (AEX), die Kationen-austauschchromatographie (CEX) und die hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC). Dabei wurde mit der AEX die höchste Ausbeute sowie Reinheit erzielt. Durch die HIC konnte hingegen die meisten Wirtszellproteine entfernt werden. Bei der Kombina-tion zweier Polishing-Schritte ergab die Reihenfolge aus AEX und anschließend CEX sowohl die höchste Ausbeute als auch die größte Reinheit. Für die Qualitätskontrolle wurde ein Bioaktivitätsassay etabliert, bei dem die Bindungen des mAks zu seinem Antigen genutzt wurde, um die Apoptose-auslösende Wirkung des Antigens zu unterdrücken. Es konnte gezeigt werden, dass der mAk über die jeweiligen verschiedenen Aufreinigungs-schritte bioaktiv blieb.