Zelllinienentwicklung
Stabile Zelllinien werden häufig für wichtige Anwendungen verwendet, beispielsweise die Herstellung von Biologika (z. B. rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper), zum Wirkstoff-Screening und für Genfunktionsstudien. Am Anfang des Prozesses zur Entwicklung stabiler Zelllinien steht häufig die Transfektion ausgewählter Wirtszellen, in der Regel CHO- oder HEK-293-Zellen, mit den gewünschten Plasmiden. Nach der Transfektion werden sodann hochexprimierende Klone gescreent und quantifiziert. Sobald diese hochproduktiven Zelllinien identifiziert sind, werden diese Zelllinien und/oder die von diesen Zellen produzierten Proteine validiert. Die traditionell für die Zelllinienentwicklung verwendeten manuellen Screeningmethoden sind zeit- und arbeitsintensiv. Daher besteht eine große Nachfrage nach automatisierten High-Throughput-Lösungen für solche Vorgänge.
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Technische Verfahren der Zelllinienentwicklung
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Einzelzellsortierung
Die Entwicklung von Zelllinien erfordert das Auffinden einzelner aus Zellen hervorgegangener Klone, die hohe und gleichbleibende Mengen des therapeutischen Zielproteins herstellen. Der erste Schritt in diesem Prozess ist die Isolierung einzelner, überlebensfähiger Zellen. Die limitierende Verdünnungsreihe ist eine Technik, die sich auf statistische Wahrscheinlichkeit stützt, jedoch zeitraubend ist. Der CloneSelect Single-Cell Printer ermöglicht eine schonende Isolierung von Zellen auf eine Art und Weise, die die Überlebensfähigkeit von Zellen maximiert. Zudem bietet er auch einen direkten Nachweis der Klonalität durch eine Serie von 5 Bildern, die während der Abgabe der Zellen aufgenommen werden.
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Zellviabilität
Die Entwicklung von Zelllinien erfordert das Auffinden von aus Einzelzellen hervorgegangenen Klonen, die hohe und gleichbleibende Mengen des therapeutischen Zielproteins herstellen. Ein wesentlicher erster Schritt in diesem Prozess ist die Isolierung einzelner, überlebensfähiger Zellen. Einzelzellen proliferieren, um Kolonien zu bilden, die dann danach bewertet werden können, wie produktiv sie das therapeutische Zielprotein herstellen. Die Überlebensfähigkeit und die Wachstumsraten von Klonen, die aus einzelnen Zellen hervorgegangen sind, können mit dem CloneSelect Imager bestimmt werden.
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Sicherstellung der Monoklonalität
Die Entwicklung von Zelllinien und die Sicherstellung der Monoklonalität sind entscheidende Schritte im Herstellungsprozess biopharmazeutischer Moleküle, wie z. B. monoklonaler Antikörper. Eine Zelllinie kann nach der Isolierung einer einzigen überlebensfähigen Zelle, die das Protein von Interesse robust exprimiert, etabliert werden. Ein entscheidender Meilenstein in diesem Prozess ist die Dokumentation des Nachweises der Klonalität. Die Dokumentation der Klonalität basiert üblicherweise auf Abbildungen, wobei eine Aufnahme einer einzelnen Zelle erstellt und in die Zulassungsunterlagen mit aufgenommen wird.
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Screening auf Produktivität der Klone
Eine wichtige Komponente in der Identifizierung hochwertiger Klone ist die Bestimmung der Produktivität der aus einer einzigen Zelle gewonnenen Kolonie. Das Screening auf Produktivität mit traditionellen Ansätzen ist arbeits- und zeitintensiv. Allgemein besteht der Prozess aus mehreren Schritten, darunter die Isolation einzelner Zellen aus limitierenden Verdünnungsreihen, gefolgt von der Bestimmung des Titers mittels ELISA. Das ClonePix 2 System vereinigt die Isolation von Einzelzellen und das Produktivität-Screening in einem einzigen Schritt, wodurch erheblich kürzere Screening-Zeiten und eine höhere Anzahl an Kandidaten erzielt werden.
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Screening auf Zelloberflächenexpression
Viele Proteine, die auf der Oberfläche von Zellen exprimiert werden, sind Zielmoleküle bei der Entdeckung und Entwicklung von Biopharmazeutika. Die G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) bilden zum Beispiel die größte Klasse von Zelloberflächen-Proteinen und sind Zielantigene für fast 40 % der bereits existierenden Wirkstoffe. Das Auffinden und die Auswahl von hochwertigen Zelloberflächen-Klonen in einem transfizierten Pool von Zellen kann eine Herausforderung sein. Das ClonePix 2 System stellt eine automatisierte Methode zum Screening großer Zellpopulationen dar, das die Wahrscheinlichkeit erhöht, einen seltenen, mit hoher Affinität bindenden oder einen hoch produktiven Klon zu finden.
Ressourcen für die Zelllinienentwicklung
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