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Perché sono le proteine della cellula ospite (HCPs) pericolose in Biopharmaceuticals?

L'industria biofarmaceutica sviluppa le droghe che sono basate sulle proteine recombinanti espresse nei sistemi host differenti, quali i batteri, il lievito, i funghi, le cellule vegetali, ecc. In questi casi, le proteine espresse sono sottoposte a parecchi giri di depurazione per assicurare che le proteine della cellula ospite non contaminino le proteine risultanti di interesse.

HCPs co-depura con i prodotti recombinanti della proteina, causanti gli effetti secondari avversimolekuul_be | Shutterstock

L'immunizzazione di HCPs

Le proteine della cellula ospite sono altamente immunogene, anche quando presente ai livelli molto bassi. Ciò può causare una tempesta di citochina e se non trattata, morte. È quindi essenziale per individuare la presenza di proteine della cellula ospite in prodotti terapeutici.

Tuttavia, in molti casi, i metodi che sono usati per misurare le proteine della cellula ospite non permettono che i clinici valutino il rischio connesso con un tipo particolare o un gruppo di proteina della cellula ospite. In silico i metodi sono un modo affrontare questa emissione ed analizzare il rischio relativo di proteine particolari della cellula ospite.

Oltre ad identificare i tipi differenti di proteine della cellula ospite che sono presenti, è egualmente importante determinare le loro quantità.

Efficacia proteolitica della droga e di HCPs

In alcuni casi, la proteina della cellula ospite può essere associata con attività proteolitica. Ciò può piombo a frammentazione della proteina recombinante, diminuendo il dosaggio e l'efficacia. Per esempio, in uno studio recente, l'attività proteolitica in relazione con la host è stata trovata durante la produzione di una proteina recombinante di fusione di Fc. Ciò piombo a frammentazione della proteina di Fc-fusione.

L'attività proteolitica della proteina della cellula ospite è stata confrontata ad attività di glycosidase dove i sialidases eliminano le parti dello zucchero dalle glicoproteine. L'attività della proteasi in tali casi può essere gestita diminuendo il pH dell'ottimizzazione, della temperatura e l'aggiunta gli inibitori o dei substrati per diminuire l'effetto di degradazione degli enzimi. Questi metodi, tuttavia, possono aggiungere al costo globale di fabbricazione delle proteine recombinanti.

Aggregazione delle proteine della cellula ospite

Le proteine della cellula ospite sono una miscela complessa delle proteine ed alcune di queste proteine possono cumulare nelle particelle insolubili. Questi cumuli hanno il potenziale di causare gli effetti collaterali negativi e possono anche piombo ad una risposta immunitaria intensificata.

Legando delle proteine della cellula ospite alle proteine recombinanti

Gli studi indicano che in molti casi le proteine della cellula umana si eluiscono con le proteine recombinanti durante la cromatografia mentre interagiscono fisicamente con le proteine. Ciò egualmente si riferisce a come “trasportando sulle spalle„ delle proteine della cellula ospite sulle proteine recombinanti.

La separazione la proteina della cellula ospite e della proteina recombinante in questi casi richiederebbe la conoscenza della sequenza e della struttura della proteina recombinante, delle proteine della cellula ospite, degli stati di bioprocesso e della soglia critica delle proteine della cellula ospite che possono essere presenti nelle proteine recombinanti.

Valutando i rischi si è associato con contaminazione della proteina della cellula ospite

Il rischio connesso con le proteine della cellula ospite può essere basato su tre parametri. In primo luogo è la severità degli effetti delle proteine della cellula ospite. Ciò comprende l'immunizzazione, l'attività biologica (nei casi in cui le proteine della cellula ospite sono enzimi o ormoni) e l'interazione con il prodotto (per esempio, proteasi che possono interagire con la proteina recombinante).

Il secondo parametro è la rilevazione delle proteine della cellula ospite stesse. Ciò comprende la facilità con cui una proteina della cellula ospite o una classe A specifica di proteina della cellula ospite può essere identificata e quantificata.

Il terzo parametro è l'abbondanza di proteine della cellula ospite. Ciò include la misurazione della quantità di proteina della cellula ospite e la valutazione dei casi dove questo importo è sopra il livello di soglia.

È provocatoria eliminare le proteine della cellula ospite dovuto la loro eterogeneità e complessità. In molti casi, le centinaia di proteine della cellula ospite possono co-depurare con la proteina bersaglio e possono differire nelle proprietà fisiche e nelle modifiche post-di traduzione.

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Last Updated: Apr 10, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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