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FP6

AIMS — Risultato in breve

Project ID: 500160
Finanziato nell'ambito di: FP6-NMP
Paese: Germania

Alternative di purificazione delle proteine

La purificazione di proteine, spesso indicata come processamento a valle, è il processo più costoso e con maggior dipendio di tempo nella produzione di biomolecole. I ricercatori del progetto finanziato dall'UE hanno integrato la scienza dei materiali con lo sviluppo di processi per la produzione di nuovi materiali a basso costo e metodi per la purificazione selettiva con un'attenzione particolare sulla cromatografia, sulla separazione e sull'estrazione a membrana.
Alternative di purificazione delle proteine
La purificazione è a grandi linee simile al filtraggio di sabbia e ciottoli attraverso un setaccio, tranne per la separazione non dipendente dalla gravità e per le dimensioni differenti relative ai componenti e ai fori. Al contrario, la separazione dipende da interazioni chimiche ed elettriche tra il fluido biologico e i leganti specifici (leganti) attraverso cui passa.

Tra le numerose proteine purificate da parte dell'industria farmaceutica, vi sono le immunoglobuline G (IgG) umane e gli anticorpi monoclonali (MAb), entrambi importanti per l'immunità e quindi la terapia delle malattie. Il metodo più comune per purificare IgG e anticorpi monoclonali è l'uso della resina della proteina A. Tuttavia, le aziende farmaceutiche sono sempre più preoccupate per la fornitura di materiali della proteina A.

Il progetto AIMS ("Advanced interactive materials by design") ha così mirato a sviluppare tecnologie alternative alle proteine A per la purificazione delle proteine. I ricercatori hanno sviluppato eccellenti strumenti di modellazione che permettono di valutare le interazioni tra supporto, adattatore e ligando, nonché di promuovere un design di prodotto efficiente ed efficace dei nuovi materiali.

I ricercatori hanno creato una nuova membrana SartoAims affine alla proteina A e con una maggiore affinità alle IgG, fornendo un'alternativa importante per la purificazione delle IgG della proteina A. I ricercatori hanno inoltre studiato due alternative alla tecnologia della proteina A per la purificazione di anticorpi monoclonali, di cui una utilizza resine a scambio ionico in una purificazione solvibile a controcorrente con multicolonna di pendenza (MCSGP) sotto forma di cromatografia, mentre l'altra utilizza l'estrazione fra due fasi acquose.

I ricercatori hanno anche sviluppato nuovi materiali da impiegare nella cromatografia a scambio ionico, una tecnica basata sulle interazioni di carica per la separazione. In realtà, la resina cromatografica FractoAims ha dimostrato una stabilità meccanica superiore e può essere adattata su misura in base alle dimensioni della biglia, alla porosità, alla superficie e alla densità del ligando.

I concetti del nuovo processo sono stati testati in un mini impianto destinato a valutare le prestazioni rispetto alla tecnologia della proteina A. Una combinazione di due unità di MCSGP operanti con parametri diversi consente una riduzione dei costi operativi mediante un fattore di tre costi complessivi di depurazione delle MAb.

I risultati del progetto AIMS avranno un impatto significativo sul processo di purificazione delle proteine ??che è stato finora la parte più costosa dello sviluppo di biomolecole nel settore farmaceutico, nell'industria chimica e nelle biotecnologie. La commercializzazione delle nuove tecnologie promette di migliorare la posizione europea nei settori della chimica e del mercato farmaceutico globali.

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