Virusentfernungsfilter und Herausforderungen bei der kontinuierlichen Bioverarbeitung

Dieser Webcast bietet:Kathleen McLaughlin, leitende Wissenschaftlerin, Forschung und Entwicklung von Bioprozessen, Merck & Hironobu Shirataki, PhD, leitende Beraterin, wissenschaftliche Angelegenheiten, globales Marketing, Bioprozessabteilung, Asahi Kasei Medical.

Während dieses Webcasts gibt es zwei Präsentationen.

Bewertung des Planova™ BioEX-Virusentfernungsfilters bei der kontinuierlichen Bioverarbeitung eines monoklonalen Antikörpers durch Kathleen McLaughlin

Standardmäßige Herstellungsverfahren für monoklonale Antikörper-Biologika sind kostspielig und zeitaufwändig. Eine Umstellung auf eine intensivierte kontinuierliche Verarbeitung ermöglicht eine wesentlich höhere Produktivität, insbesondere > 1,5 g/L/Tag über mehr als 25 Tage Bioreaktor und mehr als 17 Tage Downstream-Betrieb.

Unsere innovative Plattform wurde auf mehreren Ebenen und an mehreren Standorten getestet. Es arbeitet automatisch durchgängig zwischen gestaffelten Start- und Abschaltvorgängen. Nachdem der Upstream-Prozess gestartet und bestimmte Schwellenwerte erreicht wurden, wird der Downstream-Prozess automatisch initiiert. Wenn ein stabiler Massendurchsatz erreicht ist, beginnt der nächste Einheitsbetrieb.

Zu den größten Herausforderungen bei der kontinuierlichen Fertigung gehören die Verwaltung von Prozesspausen, die besonders wichtig für die Virenbeseitigung sind, und der Umgang mit häufigen Filterwechseln aus betrieblicher Sicht.

Diese Präsentation bietet einen Überblick über die kontinuierliche Fertigungsstrategie von Merck mit Schwerpunkt auf der Prozessentwicklung des Virusfiltrationsschritts. Dazu gehört eine Bewertung der Beladungsmenge, des pH-Werts und der Leitfähigkeit über zwei Nanofilter hinweg, wobei der Beladungs-pH-Wert der wichtigste Faktor ist. Dies führte dazu, dass Planova BioEX als Virenentfernungsfilter ausgewählt und (eines der ersten unseres Wissens nach) in einem kontinuierlichen Produktionslauf über 21 Tage eingesetzt wurde.

Studie zur viralen Clearance mit konstanter Flussrate von Planova™ BioEX und S20N-Virusentfernungsfiltern und Implementierung in einen durchgängigen kontinuierlichen Prozess zur MAb-Reinigung von Hironobu Shirataki, PhD

Die Virusfiltration steht am Ende der Weiterverarbeitung und ist ein entscheidender Schritt bei der Entfernung von Viren aus biopharmazeutischen Produkten. Die Forschung und technologische Entwicklung zur Integration der Virenfiltration in kontinuierliche Prozesse ist jedoch noch im Gange. Eine vorgeschlagene Lösung ist die Integration von Filtern nach Säulenchromatographieprozessen, es gibt jedoch Herausforderungen wie das Ausbalancieren von Durchsatzkapazität und Durchflussrate im gesamten System, Prozesspausen, die die Robustheit des Virenfilters beeinträchtigen, und Druckstabilität bei Langzeitfiltrationen.

Wir untersuchten das Filtrationsverhalten und die Fähigkeit zur Virusentfernung für einen Prozess mit monoklonalen Antikörpern (MAb) in einem integrierten Säulenchromatographie- und Virusfiltrationsaufbau bei konstanter Durchflussrate. Mixed-Mode-AEX- und modifizierte CEX-Säulen wurden in Reihe in einem poollosen integrierten Aufbau mit angeschlossenem 0,0003 m2 großen Planova BioEX-Virusfilter betrieben.

Um die Robustheit des Filters zu untersuchen, wurden Virus-Clearance-Tests für den Filter mit der Inline-Spike-Test-Methode durchgeführt. Um die Gefahr eines Virusdurchbruchs auszuräumen, wurde während des Virusfiltrationsschritts eine 60-minütige Prozesspause zwischen dem Laden der MAb-Lösung und der Wiederherstellungsspülung eingelegt. Eine MAb-Lösung mit quantifiziertem Wirtszellproteingehalt, die im integrierten Aufbau verarbeitet wurde, erzielte eine hohe HCP-Reduktion und eine hohe MAb-Rückgewinnung. Der Inline-Virus-Spike-Test bei einem konstanten Fluss von 40 LMH ergab eine starke Reduzierung des MMV-Virus.

Das Zwei-Säulen-Reihenverfahren zeigte auch eine hohe Virusreduktion, wobei Tests auf MMV einen Virus-LRV von mehr als fünf ergaben, selbst bei einer Durchflussrate von weniger als fünf LMH für Planova BioEX-Filter. Somit wurde ein bestätigter integrierter Aufbau, der zwei Säulen und einen Virenfilter direkt verbindet, in den durchgängigen End-to-End-Prozess implementiert.

Dabei wurde eine Batch-Vireninaktivierung mit automatischer pH-Kontrolle durchgeführt, um das Konzept der Produktionscharge zu verdeutlichen. Durch dieses Verfahren wurde der stabile kontinuierliche MAb-Prozess von der Perfusionszellkultur bis zur Virusfiltration mit hoher Reinigung und Rückgewinnung demonstriert.

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