Bei mittleren Betriebsbedingungen ist die Virusfiltration am stärksten beeinträchtigt

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Von Vivienne Raper, PhD

Forscher haben herausgefunden, dass mittlere Drücke und Strömungen die schlimmsten Fälle einer Verstopfung von Virusfiltern während der mAb-Produktion verursachen können. Das Team der Pennsylvania State University arbeitete in Zusammenarbeit mit MilliporeSigma, um zu verstehen, wie sich eine Änderung des Flusses durch einen Filter darauf auswirkt, wie viel mAb versehentlich in den Poren gefangen wird.

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Forschung Unternehmen dabei helfen kann, virale Kontaminationen besser zu entfernen, ohne den Filter zu verstopfen, eine häufige Herausforderung bei der mAb-Produktion.

„Die Virusfiltration ist ein wichtiger Schritt in der nachgelagerten Herstellung, insbesondere bei mAbs, da diese durch Retroviren kontaminiert werden können“, erklärt Joshua Peles, Doktorand an der Penn State. „Aber [eine der Herausforderungen] ist die Beibehaltung des therapeutischen Proteins und die Übertragung viraler Partikel.“

Laut Peles müssen die Membranporen die richtige Größe haben, um das Virus einzufangen und gleichzeitig den mAb durchzulassen. Dies kann jedoch eine schwierige Balance sein, da die Viren und mAbs eine ähnliche Größe haben. Wenn die Poren zu groß seien, dringen viele Viren durch und könnten Patienten gefährden, erklärte er. Wenn die Poren dagegen zu klein sind, verstopfen große Mengen mAb die Poren.

Das Team untersuchte, wie sich eine Änderung des Flüssigkeitsdrucks und der Durchflussrate durch eine Viresolve Pro-Membran darauf auswirkt, wie viel eines polyklonalen Antikörpers (humanes Immunglobulin G) zurückgehalten wird. Das menschliche Immunglobulin wurde als kostengünstiges Protein zur Modellierung des mAb-Verhaltens verwendet.

Peles stellte fest, dass die Forscher herausfanden, dass die schlimmste Verschmutzung bei mittleren Betriebsbedingungen auftrat. Hohe oder niedrige Durchflussraten oder Drücke führten zu weniger Verschmutzung.

Das Team untersucht nun, ob ein hoher oder ein niedriger Durchfluss für Unternehmen am besten ist. Sie planen außerdem die Entwicklung eines Modells, das andere Forscher – und Unternehmen – nutzen können, um die besten Betriebsbedingungen zur Minimierung der Filterverschmutzung zu finden.

„Unsere Ziele bestanden immer darin, allgemeine Trends in der Leistung oder der Verschmutzungsrate unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu ermitteln, um [der Industrie] dabei zu helfen, herauszufinden, welche Bedingungen ihre Anforderungen am besten erfüllen“, sagte Peles. „Für uns ist es [derzeit] schwer zu sagen, welche Strömungsbedingungen am besten sind, da wir abwägen müssen, ob sie auch die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der Viruspartikel zurückgehalten werden. Das ist ein Gleichgewicht, das wir definieren müssen.“