Zelllinienentwicklung
Stabile Zelllinien werden häufig für wichtige Anwendungen, wie die Herstellung von Biologika (u. a. rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper), zum Wirkstoff-Screening und für Genfunktionsstudien verwendet. 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. Der unten gezeigte allgemeine Arbeitsablauf ist hilfreich, um das System zu identifizieren, das Sie bei Ihrer Forschung unterstützen kann.
Prozess der Zelllinienentwicklung:
- Transfektion ist der Prozess, bei dem Fremd-DNA (die für ein rekombinantes Protein von Interesse kodiert) in eine Wirtszelle eingeschleust wird. Eine kleine Population von Zellen, die die Fremd-DNA in ihr Genom integriert hat und die Fähigkeit, das rekombinante Protein zu exprimieren, über lange Zeiträume hinweg aufrechterhalten, werden als stabil transfizierte Zellen bezeichnet.
- Screening auf Antikörper / Einstufung der Titer – das Auffinden hochwertiger Klone und deren Selektion aus einem transfizierten Zellpool. Große Populationen zu screenen, indem die Oberflächenexpression des Proteins von Interesse oder die Antikörpersekretion (Titerbestimmung) quantifiziert wird, erhöht die Wahrscheinlichkeit, seltene hochaffine Binder oder hochproduktive Produzenten zu finden.
- Isolation einzelner Zellen und Zellviabilität – um sicherzustellen, dass die Zellpopulation genetisch identisch ist, müssen einzelne lebende Zellen isoliert und kloniert werden. Dadurch wird die Heterogenität der Expression wesentlich verringert.
- Monoklonalitätssicherung – für die Entwicklung von Zelllinien für Biotherapeutika ist es aus Regulations- und Qualitäts-Perspektive entscheidend, sicherzustellen, dass die Zelllinie aus einer einzigen Vorläuferzelle hervorgeht und somit monoklonal ist. Die Dokumentation der Monoklonalität (eine regulatorische Vorschrift für therapeutische Zelllinien) basiert üblicherweise auf Abbildungen, wobei die Aufnahme einer einzelnen Zelle erfasst und in die Zulassungsunterlagen mit aufgenommen wird.
- Screening der Produktivität von Klonen und Titerbestimmung – dies ist ein Test, mit dem die Menge an rekombinantem Protein oder Antikörpern bestimmt wird, die von einer von einem einzigen Klon abstammenden Zelllinie produziert wird.