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Erstes Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung wertvollster Therapeutika

25.03.2015

Wissenschaftler des acib und der Universität für Bodenkultur Wien entwickeln das erste kontinuierliche Reinigungsverfahren für Antikörper. Das soll die Produktionskosten senken und zu Therapeutika führen, die auch für weniger privilegierte Gesundheitssysteme erschwinglich sind.

Stellen Sie sich vor, ein lieber Angehöriger hätte Krebs. Und Sie könnten sich keine Therapie leisten, weil die Medikamente zu teuer sind. Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) hat eine Technologie entwickelt, welche die Produktionskosten von hochwertigen Therapeutika maßgeblich senken kann.


acib-Forscher Nikolaus Hammerschmidt mit einem kontinuierlichen Rohreaktor im Labormaßstab

acib

Ohne Antikörper wären wir Krankheitserregern und Krebszellen hilflos ausgeliefert. Therapeutische Antikörper kommen als Impfstoffe, bei der Krebstherapie oder zur Bekämpfung von Autoimmunkrankheiten wie Multipler Sklerose zum Einsatz. Laut „bccresearch.com“ machte der globale Markt für Antikörper-Medikamente 2014 fast 70 Mrd. USD aus und soll bis 2019 auf 122 Milliarden US-Dollar pro Jahr wachsen.

Gut zwei Drittel dieser Moleküle werden biotechnologisch mit Hilfe der Eizellen des chinesischen Hamsters (CHO) produziert. Der größte Kostenfaktor für die Industrie ist die Reinigung mit der "Protein A" Affinitätschromatographie, mit deren Hilfe Zehntausende Liter Kulturvolumen pro Jahr verarbeitet werden. Mehr als 80% der Produktionskosten entfallen auf die Produktreinigung.

Seit den 1980er-Jahren sucht die Industrie nach günstigeren, kontinuierlichen Reinigungsverfahren. Forschern des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) und der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) ist nun ein Durchbruch gelungen. Sie haben das weltweit erste kontinuierliche Reinigungsverfahren für rekombinante Antikörper aus CHO-Kulturen entwickelt.

Technisch betrachtet kombiniert das Reinigungsverfahren eine Calcium-Phosphate Flockung mit einer Ethanolpräzipitation, die in einem Rohrreaktor samt Wärmetauscher im Gegenstrom betrieben werden.
Testläufe mit Immunglobulin G (IgG) haben gezeigt, dass das kontinuierliche Verfahren mit der herkömmlichen Chromatographie bei der Ausbeute mithalten und diese in Sachen Betriebsgeschwindigkeit deutlich übertreffen kann. Damit wird es möglich, die Produktionskosten für wichtige Therapeutika massiv zu senken.

Ein großer Vorteil der Methode ist die einfache Übertragbarkeit der Betriebsparameter vom der aktuellen Verfahren. Kombiniert mit einem vorgelagerten Konzentrationsschritt ist die neue Methode auch ideal für die Reinigung bei niedrigen Produktausbeuten. "Unsere Methode hat ein großes Potenzial als neue Plattform-Technologie für die Pharmaindustrie", sagt Projektleiter Prof. Alois Jungbauer, der mit mehreren internationalen Firmen über den Bau von Pilotanlagen verhandelt.

Das acib verfügt über viel Erfahrung in CHO-Technologien, hat unlängst das Referenzgenom des chinesischen Hamsters sequenziert und teilt das Wissen auf www.chogenome.org. Eben hat das Forschungszentrum eine internationale, akademische Ausbildungsinitiative rund um biotechnologische Nutzung von CHO-Zellen gestartet.

Über acib
Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) entwickelt neue, umweltfreundlichere und ökonomischere Prozesse für die Industrie (Biotech, Chemie, Pharma) und verwendet dafür die Methoden der Natur als Vorbild und Werkzeuge der Natur als Hilfsmittel. Mit Standorten in Graz, Wien, Innsbruck, Tulln, Hamburg, Heidelberg und Bielefeld (D), Pavia (I) und Barcelona (E) ist das acib ein Netzwerk von 120+ internationalen Projektpartnern, darunter BASF, DSM, Sandoz, Boehringer Ingelheim RCV, Jungbunzlauer, voestalpine, VTU Technology oder Clariant. Eigentümer sind die Universitäten Innsbruck und Graz, die TU Graz, die Universität für Bodenkultur Wien sowie Joanneum Research.

Beim acib forschen und arbeiten rund 200 Beschäftigt mit bis zu 30 Jahren Erfahrung in industrieller Biotechnologie an 50+ Forschungsprojekten. Öffentliche Fördermittel (53 % des Budgets) bekommt das acib von der nationalen Forschungsförderung.

Das Kompetenzzentrum acib – Austrian Centre of Industrial Biotechnology – wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch das BMVIT, BMWFW sowie die Länder Steiermark, Wien, Niederösterreich und Tirol gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt.

Weitere Informationen:

http://goo.gl/KYvWLD Publikation im Biotechnology Journal
http://goo.gl/q89aAt Kommentar im Biotechnology Journal
http://www.acib.at

Thomas Stanzer | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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