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Titelaufnahme

Titel
Optimization of an in-house developed cell culture medium for the cultivation of CHO cells / Philipp Mundsperger
VerfasserMundsperger, Philipp
Betreuer / BetreuerinKunert, Renate ; Sommeregger, Wolfgang
ErschienenVienna, November 2015
Umfang97 Seiten : Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2015
Anmerkung
Mit deutscher Zusammenfassung
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)CHO, Zellkultur, Medienoptimierung, Medienentwicklung, Chemisch definiertes Medium, Medienzusätze, Fed Batch, Feed Medium
Schlagwörter (EN)CHO, Cell culture, Chinese hamster ovary cells, media development, media optimization, Chemically defined media, Fed-batch, feed medium
Schlagwörter (GND)CHO-Zelle / Nährboden / Rekombinantes Protein
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-21215 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Optimization of an in-house developed cell culture medium for the cultivation of CHO cells [1.17 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Produktion rekombinanter biopharmazeutischer Produkte in CHO Zellen ist der heute am häufigsten angewendete Prozess in der biopharmazeutischen Industrie weltweit. Dieser Umstand ist vor allem der Einführung von stabilen Produktionszelllinien und ständiger Prozessoptimierung zu verdanken. Auch die stabilste und ertragreichste Zelllinie könnte niemals die heute üblichen Titer im Bereich von g/L erreichen, wenn das Kulturmedium nicht auf die Ansprüche der entsprechenden Zellen abgestimmt wurde. Des Weiteren ist es unabdingbar alle Schritte eines biopharmazeutischen Produktionsprozesses als Einheit zu erfassen, da jeder einzelne Schritt äußerst gravierende Auswirkungen auf den Produktertrag oder die Produktqualität haben kann. Jedoch stellt die Wahl entsprechend definierter und optimierter Medien einen der einflussreichsten Schritte in der Produktion therapeutischer Proteine dar. In dieser Arbeit wurde ein eigenentwickeltes, chemisch definiertes Medium (MV3-2) mit einer aktuell am Markt erhältlichen Medienformulierung hinsichtlich möglicher Verbesserungen während der Kultivierung von CHO Zellen verglichen (Basal Medienformulierung + Feed Medienformulierungen). Des Weiteren wurden verschiedene Substanzen auf ihre Anwendbarkeit als Medienzusätze für die Verbesserung der Kulturbedingungen sowie zur Erhöhung der resultierenden Produktkonzentration getestet. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Produkterträge des Basalmediums um 70 % gesteigert werden konnten. Andererseits zeigt die Medienformulierung des Feed Mediums noch beträchtliche Schwächen hinsichtlich der Gesamtdauer des Prozesses sowie der finalen Produktkonzentration. Dies wurde im Vergleich zu einem aktuell erhältlichen Feed Medium getestet. Bei den Medienzusätzen (Trehalose, Mannose, Taurin, Glutathion, Lipid Mix, Valproat, Glycerin) zeigten die Ergebnisse für einige der verwendeten Zusätze ihre gute Anwendbarkeit für die Verbesserung der finalen Produktkonzentrationen.

Zusammenfassung (Englisch)

Production of recombinant proteins using Chinese hamster ovary (CHO) cells is the most successful platform for large-scale production in the biopharmaceutical industry worldwide (Walsh, 2014). This has been mainly achieved by establishment of high producer cell lines and process optimization approaches such as optimization of cell culture media. The best performing and stable producer cell lines would never achieve titers in the g/L range, if they were cultivated in poor media which do not satisfy the cells nutritional needs. Further, all process steps of recombinant protein production, from cell line development to the final product, have to be considered as a whole, since each step may have detrimental effects on protein yield and product quality. Nonetheless, the choice of a properly defined and balanced cultivation medium is one of the most critical steps with respect to therapeutic protein products. In this project an in-house developed chemically defined cell culture medium formulation (MV3-2) was benchmarked against a commercially available formulation in order to identify critical aspects for further optimization of the current formulations (basal medium + feed media). Moreover, various types of media supplements were evaluated towards their potential to improve general process performance and to boost product titers. The results show that the performance of the basal medium could be improved by 70 % in regard of product titers. However, the in-house developed feeding medium still has some room for improvement, since product titers and general culture performance were lower compared to a commercial feeding medium. Supplementation with media additives (D(+)-trehalose, D(+)-mannose, taurine, glutathione, lipids, valproic acid and glycerol) showed quite promising results for some additives, concerning increased product titers and applicability.