Entwicklung und Intensivierung eines Bioprozesses für die Produktion eines antimikrobiellen Peptids in einer stabilen Sf - 9 Zelllinie

In Anbetracht der aktuellen Antibiotikakrise ist es wichtig, alternative Wirkstoffkandidaten in für die Forschung relevanten Mengen herzustellen und Prozesse für eine mögliche Produktion zu entwickeln. Antimikrobielle Peptide bieten vor diesem Hintergrund aufgrund ihrer Eigenschaften eine Chance im pharmazeutischen und medizinischen Bereich. Für die Produktion dieser antimikrobiellen Peptide wurde eine stabile Sf-9 Insektenzelllinie generiert, welche ein Fusionsprotein mit dem antimikrobiellen Peptid BR033 aus Lucilia sericata exprimiert. BR033 wurde in synthetisierter Form in der Vergangenheit als Wirkstoffkandidat erfolgreich gegen mehrere pathogene Erreger getestet. In dieser Arbeit wurde ein biotechnologischer Prozess zur Produktion von BR033 im 2-L Maßstab im Satzbetrieb entwickelt. Bei der Prozessentwicklung lag das Augenmerk auf der Auswahl der Oxygenierungsstrategie sowie der Einbindung von Process Analytical Technology-Messtechnik, die eine tiefere Prozesskontrolle für eine anschließende Intensivierung nach Quality by Design ermöglicht. Mit Hilfe dieser Messtechnik konnte der Prozess über akustische Separation in einem externen Kreislauf und Trübungsregelung hin zu einem Perfusionsprozess intensiviert werden. Dabei konnten auch bei einer Zellkonzentration von 11 Millionen Zellen pro Milliliter 98,5-100% der Zellen bei einer konstant hohen Vitalität von >90,5% zurückgehalten werden. Durch den kontinuierlichen Prozess konnte die Produktivität und Raum-Zeit-Ausbeute um 180 % beziehungsweise 170% verbessert werden. Die Wiederfindung bei der Aufreinigung lag bei ~75%, nach der Aufreinigung konnte die Aktivität des rekombinanten AMPs gezeigt werden.