Sviluppo di ceppi microbici
Un ceppo che rende in beuta e un ceppo che rende in fermentatore raramente sono lo stesso organismo. Lo sviluppo di ceppi è il lavoro che chiude questa distanza: isolare, migliorare e caratterizzare un microrganismo finché il suo comportamento è riproducibile alla scala che ti serve.
Parliamo del tuo ceppoTre problemi diversi, un solo nome
«Sviluppo ceppi» copre lavori che partono da punti molto diversi. Quello in cui ti trovi decide il metodo, i tempi e ciò che si può onestamente promettere.
Non hai ancora un ceppo
La molecola è definita, il produttore no. Isolamento e screening da collezioni o da fonti ambientali, poi selezione sul criterio che conta davvero per il tuo processo: spesso non il titolo più alto, ma il produttore più stabile.
Hai un ceppo che rende poco
Resa troppo bassa, sottoprodotti troppo alti, o un titolo che non sopravvive allo scale-up. Miglioramento per mutagenesi e selezione, oppure cambiando le condizioni intorno all’organismo invece dell’organismo stesso.
Hai un ceppo da documentare
Funziona, ma nessuno sa mostrare perché né dimostrare che continuerà a funzionare. Caratterizzazione, stabilità nelle generazioni e il corredo analitico che trasforma un organismo in un asset difendibile.
Come si svolge un progetto
Tre fasi, ciascuna che si chiude con una decisione e non con un report. Quanto dura ciascuna dipende dall’organismo e da quanto il punto di partenza è lontano dall’obiettivo: la dimensioniamo dopo il primo confronto, non prima.
Proof of concept
Questo organismo può fare ciò che il processo richiede? Screening, prime coltivazioni, un titolo misurato con un metodo di cui ci fidiamo. Il risultato è un go o un no-go, e quando è no-go lo diciamo subito invece di spendere il budget per scoprirlo lentamente.
Ottimizzazione
Mutagenesi e selezione dove il limite è genetico, terreno e condizioni dove non lo è. Ogni ciclo viene misurato contro la stessa base analitica, così un miglioramento è un miglioramento e non una differenza nel modo di dosare.
Industrializzazione
Comportamento in fermentatore e non in beuta, stabilità del ceppo nelle generazioni, riproducibilità tra lotti e condizioni scritte abbastanza bene da sopravvivere al passaggio in produzione.
Che cosa misuriamo
Un miglioramento di ceppo vale quanto l’analitica che lo dimostra. Questi sono gli endpoint che riportiamo.
- Titolo e resa — prodotto per litro e per unità di substrato, con il metodo dichiarato
- Produttività — lo stesso numero rapportato al tempo, che è ciò che l’impianto paga davvero
- Profilo dei sottoprodotti — che altro produce l’organismo, perché di solito è il downstream a pagarlo
- Comportamento di crescita — cinetiche, fase lag, consumo di substrato, fabbisogno di ossigeno
- Stabilità genetica — prestazione mantenuta nelle generazioni, non misurata una volta sola su una vial fresca
- Riproducibilità — le stesse condizioni ripetute, con la dispersione dichiarata invece del run migliore
- Robustezza — quanto le condizioni possono scostarsi prima che il ceppo smetta di rendere
- Comportamento in scala — che cosa cambia tra beuta, banco e pilota, che è dove la maggior parte dei progetti trova la sua sorpresa
Il laboratorio dietro tutto questo
Dotazione
| Biologia molecolare | Estrazione, PCR e qPCR, clonaggio e costruzione di vettori, verifica di sequenza e sequenziamento, anche fino al genoma completo |
| Colture | Beute e deep-well per lo screening, bioreattori da banco; colture di cellule CHO, dai formati di screening fino alla scala da 100 litri |
| Conservazione | Crioconservazione e storage a −80 °C, con controlli di identità, vitalità e purezza su ogni banca |
| Analitica | SDS-PAGE, SEC, Bradford, HPLC e UPLC, saggi di attività secondo il target |
Che cosa porti a casa
| Ceppo | Il ceppo migliorato, caratterizzato e con le prestazioni documentate |
| Dossier | Dati, condizioni provate e risultati, nella forma che serve al tuo fascicolo tecnico |
| Lotto pilota | Produzione in scala quando il progetto arriva a quel punto |
Partiamo dall’organismo
Raccontaci che cosa deve produrre il ceppo, da dove parti e a che scala punti. Ti diremo come sarebbe la prima fase.
Parliamo del tuo ceppo