Neue nicht-chromatographische Affinitätsmaterialien für die Antikörperreinigung

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sonja Berensmeier
• Fachliche Zuordnung: Bioverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388673920

Antikörper gehören zum größten wachsenden Feld der Pharmaindustrie. Aufgrund von verbesserten Herstellungsverfahren mit steigenden Produkttitern steigt auch die Herausforderung für den nachfolgenden Aufreinigungsprozess, der bis zu 80 % der Gesamtkosten ausmachen kann. Durch prozesstechnische Limitierungen können die Volumina von Chromatographiesäulen nicht beliebig erweitert werden, wodurch höhere Kapazitäten und eine bessere Prozessstabilität der Chromatographiemedien zunehmend an Bedeutung gewinnen. Beide Parameter sind bei dem Plattformprozess mit klassischer Protein A basierter Affinitätschromatographie an ihre Grenzen gekommen und neue Alternativen müssen gefunden werden. Da die Antikörper durch Affinitätsliganden aber in nur einem Schritt mit >95 % Reinheit und hoher Ausbeute gereinigt werden, konnten sich keine neuen Verfahren ohne Affinitätsliganden durchsetzen. Aufbauend auf den bisher konkurrenzlosen Affinitätsliganden soll die Herausforderung der limitierenden Parameter durch die Wahl einer nicht-chromatographischen Matrix in Kombination von neuen Basenstabilisierten hochkapazitiver Protein A basierten Liganden gelöst werden.Hierzu sollen unporöse Matrices klassischen porösen Chromatographiemedien gegenübergestellt werden, um zu zeigen, dass Mesoporen nicht nur Massentransferlimitierungen besitzen, sondern auch einen negativen Einfluss auf die Elutionsbedingungen und die Aggregation von Antikörpern haben. Wegen ihrer und einfachen Prozessierbarkeit fällt die Wahl dabei auf zwei unterschiedliche Typen von biokompatiblen Magnetpartikeln mit unterschiedlicher Größe (Mikro/Nano) als Trägermaterialien. Je nach Größe besitzen sie gleich viel oder sogar die doppelte spezifische Oberfläche, so dass im Idealfall noch mehr Antikörpermoleküle pro Trägermaterial gebunden werden können und neue Maßstabe in der Proteinreinigung gesetzt werden können. Magnetische Nanopartikel (Eisenoxid, Magnetit) besitzen zudem den Vorteil, dass sie im Vergleich zu Mikropartikel und Chromatographiemedien sehr günstig und einfach in der Herstellung sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Paula Fraga García