การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต soluble monoclonal antibody ในรูปแบบ full-length IgG ในไซโตพลาสซึมของอีโคไลเพื่อนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์

บทคัดย่อ

เฮอร์เซฟติน หรือ ทราสทูซูแมบ (แอนติบอดีต้านเฮอร์ทูแอนติเจน) เป็นยาชีววัตถุที่ใช้ป้องกันและรักษามะเร็งเต้านมอย่างแพร่หลาย สิทธิบัตรยาของทราสทูซูแมบแบบดั้งเดิมกำลังจะหมดอายุลง ทำให้การผลิตและพัฒนายาเลียนแบบทราสทูซูแมบให้มีต้นทุนที่ต่ำลงและมีประสิทธิภาพในการผลิตที่มากขึ้นจึงได้รับความสนใจ ดังนั้นการศึกษานี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาและหาสภาวะปัจจัยที่เหมาะสมในการผลิตแอนติบอดีต้านเฮอร์ทูแอนติเจนในรูปแบบอิมมูโนโกลบูลินจีแบบเต็มส่วน (full-length IgG) ทั้งในระดับห้องปฏิบัติการในตู้บ่มเพาะเชื้อแบบเขย่าและในถังหมักเชื้อ ในขั้นแรกของการทดลองเริ่มจากย้ายพลาสมิด pMAZ360-cIgG-Herceptin เข้าสู่อีโคไลสายพันธุ์ SHuffle® T7 express และ SHuffle® T7 ซึ่งเป็นอีโคไลที่มีการปรับปรุงสายพันธุ์ให้ผลิตโปรตีนภายในไซโตพลาสซึม อาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้ในการทดลองได้แก่ Luria-Bertani Broth (LB) ตัวแปรที่สนใจในการผลิตโปรตีนในตู้บ่มเพาะเชื้อแบบเขย่า ได้แก่ อุณหภูมิ 30 และ 37 องศาเซลเซียส และความเข้มข้นของ IPTG เท่ากับ 0.1 และ 1 mM ช่วงเวลาการเก็บโปรตีน คือ 7 11 และ 20 ชั่วโมงหลังกระตุ้นการผลิตโปรตีนด้วย IPTG ผลการทดลองสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตโปรตีน คือ ผลิตโปรตีนด้วยอีโคไลสายพันธุ์ SHuffle® T7 express ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และกระตุ้นการผลิตด้วย IPTG ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 0.1 mM เวลาที่เหมาะสมกับการเก็บโปรตีน คือ 20 ชั่วโมงหลังกระตุ้นการผลิตโปรตีน หลังจากนั้นขยายการผลิตในถังหมักเชื้อปริมาตร 1.5 ลิตร โดยยึดสภาวะที่เหมาะสมจากตู้บ่มเพาะเชื้อแบบเขย่าในการเลี้ยงเชื้อ ตัวแปรที่สนใจ ได้แก่ ความเป็นกรด-ด่าง ร้อยละออกซิเจนที่ละลายในอาหารเลี้ยงเชื้อ ยาปฏิชีวนะ ได้แก่ แอมพิซิลลิน ความเร็วรอบของใบพัด (รอบต่อนาที) สารป้องกันการเกิดฟอง และการเติมกลีเซอรอลและกลูโคสในอาหารเลี้ยงเชื้อ ผลจากการทดลองพบว่าในการผลิตโปรตีนในถังหมักควรควบคุมกรด-ด่างให้เท่ากับ 7 ควบคุมออกซิเจนที่ละลายในอาหารเลี้ยงเชื้อเท่ากับ 10% ส่วนยาปฏิชีวนะ ความแตกต่างของความเร็วรอบใบพัดและการเติมสารป้องกันการเกิดฟองไม่ได้ส่งผลยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ แต่การเติมกลีเซอรอลและกลูโคสในอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อเพิ่มแหล่งคาร์บอนให้กับเซลล์ส่งผลยับยั้งการผลิตโปรตีนในรูปแบบอิมมูโนโกลบูลินจีแบบเต็มส่วน ผลจากการศึกษาทั้งหมดพบว่าการขยายการผลิตโปรตีนในถังหมักควรพัฒนาต่อ เช่น การเปลี่ยนอาหารเลี้ยงเชื้อ การลดอุณหภูมิลง เป็นต้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของเซลล์ให้ดียิ่งขึ้น

คำสำคัญ