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Neue Zellsubstrate und Einfluss von Medien und Prozessführung in der Impfstoffproduktion

MPS-Authors
http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons86303

Genzel,  Y.
Bioprocess Engineering, Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems, Max Planck Society;

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Citation

Genzel, Y., Sandig, V., & Jordan, I. (2006). Neue Zellsubstrate und Einfluss von Medien und Prozessführung in der Impfstoffproduktion. Talk presented at 24. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen. Wiesbaden, Germany. 2006-09-26 - 2006-09-28.


Cite as: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0013-99AC-D
Abstract
Tandem Vortrag: Y. Genzel, U. Reichl Die derzeitige Tendenz serum- bzw. protein-freie Medien für die tierische Zellkultur in Produktionsprozessen zu verwenden, erfordert eine genaue Untersuchung des Stoffwechsels und meist eine Anpassung der Prozessführung. Wachstumsrate und Produktivität sollte reproduzierbar erhalten bleiben. Neben Vorteilen hinsichtlich der biologischen Sicherheit kann bei der Impfstoffproduktion der Einsatz serum-freier Medien Upstream-Prozesse vereinfachen, z.B. kann auf Waschschritte und Mediumswechsel vor der Infektion verzichtet werden. Mögliche Nachteile liegen bei veränderter Anheftungsqualität adhärenter Zellen in Mikrocarriersystemen oder bei nötigen Anpassungen von Aufarbeitungsverfahren, insbesondere durch den häufig noch notwendigen Zusatz verschiedener Hydrolysate. Zudem können auch kleine Veränderungen in der Medienzusammensetzung große Auswirkungen auf den zellulären Stoffwechsel haben oder die Nutzung unterschiedlicher Reaktoren und verschiedener Prozessführungsstrategien Einfluss auf die Produktausbeuten zeigen. Am Beispiel der Influenza Impfstoffproduktion mit adhärenten MDCK Zellen werden diese Aspekte diskutiert. Ergebnisse zu unterschiedlichen Medien (serum-haltig gegen serum-frei [1], Hydrolysatvariationen, glutamin-haltig gegen glutamin-frei [2]), verschiedenen Infektionsstrategien (time of infection, multiplicity of infection) und Kulturgefäßen (Rollerflaschen, Rührreaktor, Wave-Reaktor) werden dabei verglichen. V. Sandig, I. Jordan Für wichtige Vektoren und Impfviren sind Hühnerembryonen (oder Fibroblasten daraus) essentielle Produktionssysteme. Als Quelle dienen unter hohem Aufwand vor Keimen geschützte SPF-Vogelbestände. Keimeintrag in Bestände, erhöhte Nachfrage bei Pandemieverdacht oder Komplikationen im internationalen Transport können die Versorgung gefährden. Als primäres Gewebe mit geringer Vermehrungsfähigkeit führt SPF-Material zu Variationen in Ausbeute und Qualität von Impfstoffen und birgt ein hohes Kontaminationsrisiko. Wir haben stabile aviäre Wirtszellen für Industrie und Forschung erzeugt durch Transfektion von Expressionsplasmiden für adenovirales E1A und E1B in verschiedene Gewebe von Entenembryonen. Alle Schritte erfolgten in einer GMP Anlage mit genauer Dokumentation von Donormaterial bis zur Ablage der Master Cell Bank. Zu Viren, die auf den Linien zu hohen Titern wachsen, gehören Modified Vaccinia Ankara (MVA), Avipox Virus, Influenzaviren, Morbiliviren, Vesicular Stomatitis Virus, Parvovirus, und ein Flavivirus. Von den erzeugten Linien aus Leber, Epithelien, Somiten und Retina wurden aufgrund hoher Permissivität gegenüber MVA die letzten beiden Linien weiter verfolgt. Die Retinalinie wurde an Wachstum in Suspension in kommerziellen Medien ohne tierische Zusätze und ohne Carrier adaptiert. Sowohl Zellproliferation als auch Virusproduktion sind ohne Mediumwechsel in Suspension möglich. Das immortalisierende E1A inhibiert auch intrazelluläre antivirale Prozesse. Wir haben diese Eigenschaften durch die Koexpression eines weiteren adenoviralen Proteins verstärkt, das pleotrope Strukturprotein PIX, und konnten so in einigen Kombinationen von Wirtszellen und Virus Ausbeuten steigern. Die Abb. zeigt MVA Produktivität in Abhängigkeit von Zelldichte, Zeit, MOI und PIX Transgen.