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Sistemas de producción de proteínas a partir de plantas

La producción de proteínas en la industria farmacéutica se ve dificultada por su elevado coste, la variabilidad de la calidad del producto y el bajo rendimiento Por primera vez en la historia, se ha iniciado un proyecto financiado con fondos europeos cuyo objetivo es el estudio de sistemas de producción de proteínas automatizados y de alto rendimiento a partir de plantas.

Salud

El equipo del proyecto «Contained molecular farming - Controllable contained systems for high yield and consistency» (COMOFARM) comparó diversas especies de planta y cuatro sistemas vegetales: plantas hidropónicas, cultivo de raíces, musgo cultivado y suspensión de células vegetales. Los productos de interés fueron el anticuerpo M12 y las variantes de la hemaglutinina del virus de la gripe (formas secretada e intracelular). Los análisis comparativos de las plataformas de matrices y la caracterización de las especies de planta revelaron que las hojas del tabaco y las células BY-2 constituyen plataformas apropiadas para la producción de proteínas recombinantes. Con objeto de aumentar la producción y mejorar la calidad, se llevaron a cabo análisis exhaustivos para optimizar los parámetros nutritivos y físicos así como los factores moleculares. El equipo de COMOFARM desarrolló una técnica novedosa para generar líneas de células BY-2 monoclonales en suspensión mediante clasificación de células activadas por fluorescencia para seleccionar los clones. Se ajustaron diversos parámetros con el objeto de perfeccionar la producción de anticuerpos M12 en células BY-2. Cabe destacar que el medio de osmolaridad elevada resultaba más importante, en relación al aumento de la rizosecreción de anticuerpos M12, que el contenido en nutrientes. Se abordaron otros factores de interés como la homogeneidad de los cultivos celulares y de tejidos y la selección de los productos adecuados durante el cultivo de la planta. Se evaluaron varios sistemas automatizados de mantenimiento y monitorización de plantas como la técnica de imagen por fluorescencia con DsRed, el sistema de monitorización de la actividad respiratoria (RAMOS) y el sistema Growscreen-Fluoro. Se logró optimizar el dispositivo RAMOS para la monitorización de las suspensiones de células BY-2 y los cultivos de musgo que se integró en los prototipos de biorreactores. Tras optimizar la calidad y el rendimiento, el equipo de COMOFARM trabajó en la normalización de los procedimientos para cumplir con las buenas prácticas de fabricación y lograr, finalmente, la comercialización de los productos. La fabricación experimental de M12 a partir de cultivos de células BY-2 en el 200-L OrbShaker obtuvo buenos resultados con un rendimiento 666 veces mayor. Los científicos finalizaron los procesos de extracción y purificación de M12 a partir de las plantas de tabaco y las células BY-2 mediante un proceso de cuatro y tres fases respectivamente. La mayor parte de los anticuerpos M12 producidos a partir del proceso a escala de doscientos kilogramos demostró una integridad, pureza y esterilidad adecuadas. Las actividades del proyecto se divulgaron a través de su página web, publicaciones, presentaciones, pósters y congresos. La comercialización de estos prototipos podría abrir nuevas vías para la producción automatizada y rentable de proteínas a partir de plantas, lo cual resulta esencial para los sectores sanitarios e industriales así como para la economía europea.

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