“مواد مرجع زنده” NIST می تواند تحقیق و توسعه داروهای بیولوژیکی نجات را تسریع کند

نوعی دارویی به نام آنتی بادی های مونوکلونال (MABS) می تواند رشد تومورهای پستان را متوقف کند ، اثرات آرتریت روماتوئید را مسدود کند و بسیاری از بیماری های دیگر را درمان کند ، از سرطان خون و سرطان روده بزرگ گرفته تا آسم و پوکی استخوان. برای تولید این داروها ، شرکت های دارویی از نظر ژنتیکی سلولهای زنده را مهندسی می کنند ، آن سلول ها را در بیوراکتورهای بزرگ رشد می دهند و پروتئین های MAB را که سلول ها تولید می کنند ، برداشت می کنند.

برای حمایت از تولید این داروها ، محققان انستیتوی ملی استاندارد و فناوری (NIST) با شرکت بیوتکنولوژی Milliporesigma و انستیتوی ملی نوآوری در ساخت بیو دارویی (NIIMBL) همکاری کرده اند تا یک ماده مرجع “زندگی” را تهیه کنند: به ویژه سلولهای زنده که دارای ویژگی های مشهور هستند.

Zvi Kelman ، زیست شناس NIST گفت: “مواد مرجع ما به شرکتهای بیو دارویی کمک می کند تا فرآیندهای تولید و روشهای تضمین کیفیت خود را بهینه کنند.” “این به صنعت ما کمک می کند تا نقش اصلی خود را در تولید داروهای جدید و نجات بخش حفظ کنیم.”

علاوه بر این ، مواد مرجع می تواند به تولید کنندگان تجهیزات در توسعه رسانه های پیشرفته تر کشت سلولی ، سخت افزار تحلیلی و بیوراکتورها برای سلولهای در حال رشد کمک کند. همچنین می تواند به عنوان یک ابزار آموزشی برای کمک به نیاز به نیروی کار ماهر در این زمینه استفاده شود.

بازار جهانی MABS به سرعت در حال رشد است. بود تخمین زده می شود ارزش داشته باشد در سال 2024 249 میلیارد دلار و پیش بینی می شود در سال 2031 از 619 میلیارد دلار فراتر رود.

یک منبع غیرقابل توصیف برای صنعت

شرکت های داروسازی برای تولید آنتی بادی های مونوکلونال باید از چالش های زیادی عبور کنند. به عنوان مثال ، یک سلول زنده نسخه های کاملاً یکسان پروتئین های MAB را خفه نمی کند: آنها می توانند تفاوت های ظریف داشته باشند. بنابراین ، برای اطمینان از ایمن و مؤثر بودن ، باید کیفیت و یکنواختی داروهای MAB خود را اندازه گیری کنند.

در سال 2016 ، NIST برای اولین بار با انتشار یک پروتئین مرجع ، معروف به آن ، به این نیاز رسیدگی کرد آنتی بادی مونوکلونال NIST (Nistmab)، که دارای لیست طولانی از خواص اندازه گیری شده آن است. تولید کنندگان از پروتئین NistMab برای بررسی صحت ابزارها و روشهای خود برای اندازه گیری MABS استفاده می کنند. ماده اصلی Nistmab آنقدر توسط صنعت داروسازی پذیرفته شده است که در حال حاضر یکی از پرفروش ترین مواد مرجع NIST است. با این حال ، از آنجا که مولکول NistMab نمایانگر محصول نهایی تولید بیومن است ، بینش مستقیم در مورد چگونگی بهبود روند تولید داروها ارائه نمی دهد.

به همین دلیل محققان یک ماده مرجع زنده (RM) را تهیه کردند که از سلولهای بیولوژیکی تشکیل شده NistMab تشکیل شده است. با استفاده از این RM ، تولید کنندگان می توانند ببینند که چگونه طراحی های بیوراکتور ، روش های کشت سلولی و مراحل مانند تصفیه و ذخیره سازی می تواند بر خصوصیات نهایی پروتئین Nistmab تأثیر بگذارد و از این طریق سرنخ هایی در مورد چگونگی بهبود تولید داروهای خود به دست می آورد.

برای ساخت آنتی بادی های مونوکلونال ، صنعت بیوتکنولوژی معمولاً از سلولهای تخمدان همستر چینی (CHO) استفاده می کند که مزایای بی شماری از جمله بازده تولید بالا و ایمنی دارند. از آنجا که این نوع سلول در صنعت برای تولید 80 ٪ از درمان mAb استفاده می شود ، NIST همچنین از سلولهای CHO برای تهیه مواد مرجع جدید استفاده می کند. به نام Nistcho ، برای تولید نسخه CHO پروتئین Nistmab طراحی شده است.

کلمن گفت: “آنچه که آن را از RMS دیگر متفاوت می کند این است که دیگر یک ماده یکبار مصرف نیست ، به این معنی که اگر یک محقق ویال Nistmab را خریداری کند ، آنها مجبور به خرید یک کالای دیگر می شوند زیرا سهام آنها به پایان می رسد. اکنون ، محققان برای انجام آزمایشات خود ، هر بار نیازی به ورود به سیستم ندارند.”

NIST اولین نسخه Nistcho را معرفی کرد دو سال پیش این طبقه بندی به عنوان “ماده آزمایش درجه تحقیق” ، توزیع شده به آزمایشگاه های متعدد طبقه بندی شده است تا بتوانند با مواد اندازه گیری کنند و نتایج را مقایسه کنند. در مقابل ، Nistcho جدید یک تمام عیار است مواد مرجع (RM)بشر این محصول سالهای مطالعه است و آن را برای استفاده در اندازه گیری های مرجع ، تضمین کیفیت و توسعه روش های تولید بالا می برد.

نسخه RM Nistcho ، رسماً خوانده می شود مواد مرجع 8675 Nistcho ، رده سلولی Clonal Cho-K1 تولید CNISTMAB، شامل یک میلی لیتر از یک محلول حاوی تقریباً 10 میلیون سلول Nistcho است.

ساخت و اندازه گیری مواد مرجع زنده

برای توسعه مواد مرجع ، دانشمندان Milliporesigma ژنهای رمزگذاری شده پروتئین Nistmab را در سلولهای میزبان CHO درج کردند. آنها سپس فرایندی به نام انتخاب کلون را برای شناسایی سلولهای منفرد منفرد ، به اصطلاح کلون ها انجام دادند که هر دو به طور مؤثر ضرب شدند و بازده بالایی از پروتئین های MAB تولید کردند. آنها سپس از کلون با عملکرد بالا به عنوان پایه Nistcho استفاده کردند.

علاوه بر این ، محققان NIST نسبت ژنهایی را که پروتئین mAb را به سایر ژنهای موجود در ژنوم CHO تبدیل می کنند ، اندازه گیری کردند. NIST تضمین می کند که این نسبت برای هر ویال سلولهای Nistcho که توسط مشتری خریداری شده است ، یکسان باشد (در سطح اندازه گیری عدم اطمینان).

NIST بیش از هزار ماده مرجع برای صنایع مختلف از مواد غذایی گرفته تا سوخت گرفته تا سلامت و ایمنی محیط زیست تولید می کند. از کلسترول گرفته تا سیمان ، کره بادام زمینی گرفته تا رنگ آمیزی ، مواد مرجع آزمایشگاه ها را قادر می سازد تا انواع مواد را به طور دقیق اندازه گیری و درک کنند ، و به اطمینان از امنیت غذای ما ، ساختمانهای ما محکم هستند و نتایج آزمایش خون ما صحیح است.