¿Cuál es el triángulo de gestión de proyectos? Bueno, rápido, barato. Elija 2.
Si quieres producir proteínas de forma rápida y barata, tendrás que sacrificar el bien. Lo cual es bastante razonable. Para la mayoría de las aplicaciones, la producción de proteínas se considera un producto de especialidad, lo que significa que el bien siempre es un factor y se debe tomar una decisión entre rápida y barata, pero principalmente estas compañías se enfocan en lo bueno y lo único bueno.
La pregunta ahora es: ¿cómo se puede convertir la producción de proteínas en un producto básico? La mejor manera es sacrificar las opciones que los bioquímicos utilizan actualmente para mejorar el producto. La mejor analogía es ver cómo los productos químicos especializados se convierten en productos químicos básicos. Otra analogía es observar cómo la industria de la biotecnología pasó de producir productos especiales como las drogas a productos básicos como los biocombustibles.
Lo primero que podemos sacrificar es el uso del organismo huésped y las materias primas. Dado que es probable que ya no tengamos que preocuparnos por la calidad del producto proteico y la seguridad del producto, puede cambiar todas las herramientas que se usan actualmente para mejorar las cosas. Algunas cosas que te vienen a la mente.
- Puede cambiar la celda de producción de un entorno bien controlado como CHO a una celda más económica y robusta como ecoli.
- Puede ignorar la estabilidad genética y pasar a la biología molecular y la clonación más convencionales
- No necesitará usar materias primas de grado farmacéutico
- Puede alejarse de los medios químicamente definidos y cambiar a extracto no definido
Hacer todos estos cambios le permite hacer material tanto rápido como económico, ya que puede eludir muchas de las opciones más costosas requeridas para hacer que la proteína sea buena.
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La otra opción que podemos usar es pasar del procesamiento por lotes al procesamiento continuo. Por lo general, los medicamentos se fabrican mediante procesamiento por lotes, ya que la rotación del producto y el control de calidad / garantía de calidad son más fáciles de mantener. Pero para la producción a gran escala a bajo costo, haríamos lo que hacen los productos químicos básicos, que pasarían a un proceso de fabricación continuo.
Esto ya se hace para ciertos medicamentos y es la norma en los biocombustibles. Usar cultivos de perfusión continua le permite fabricar materiales con costos más bajos. Sin embargo, sacrificas algo de velocidad en el desarrollo.
Hay una gran cantidad de cosas que los bioquímicos tienen que hacer ahora para garantizar la calidad del producto que lo hace caro. Sin embargo, si se puede sacrificar el bien, entonces puede reducir gran parte de los costos. La cromatografía de afinidad es necesaria para la purificación de alta pureza de alto rendimiento. Además, solo un número limitado de resinas es adecuado para materiales de generación para uso humano. Sin embargo, si no le importa la pureza o las impurezas adicionales, puede cambiar a una resina de afinidad de menor calidad como Nickel-NTA [1] que cuesta entre el 1% y el 10% de los costos de la proteína A de grado farmacéutico o puede cambiar a técnicas de separación de costos más bajos como cambios de pH, cambios de temperatura y cromatografía de intercambio iónico. Una vez más, esto es algo que se hace regularmente para los productos químicos básicos.
Durante la escuela de posgrado, si tuviera que planificar todo el proceso de producción de proteínas, no sería una locura para mí hacerlo rápidamente. Una línea de tiempo realista:
- PCR un gen de elección y ponerlo en un vector y clonarlo en e.coli – 2 días
- Escoge colonias, y cultiva colonias, y células bancarias – 1 día
- Presentar plásmidos purificados para la secuenciación – 1 día
- Seleccione banco y comience inóculo ampliarlo – 2 días
- Ejecute las celdas en un biorreactor grande – 1 día
- Purifique la proteína usando un solo paso de cromatografía – 1 día
Por lo tanto, en 8 días, podría obtener unos pocos miligramos de proteína de forma realista. Por supuesto, ninguno de estos pasos es muy eficiente y procedería a los siguientes pasos con grandes riesgos, pero si no me importa hacer las cosas bien, puedo hacerlo rápido y de forma económica.
Hacer proteínas de forma rápida y económica no es un problema. La única razón por la que no hacemos estas cosas con regularidad es porque le damos prioridad a hacerlo bien y asegurarnos de que la proteína es la proteína que queremos.
Notas a pie de página
[1] ¿Cuál es la mejor manera de obtener proteína pura usando la purificación de proteína His-tag?
