?浅谈后期和上市后细胞培养工艺优化：?浅谈后期和上市后细胞培养

原标题：?浅谈后期和上市后细胞培养工艺优化
在结束临床试验，即将进行商业化生产的生物制造对细胞培养过程提出了新的挑战。

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通常，第三阶段生物药物开发和用于商业生产的细胞培养过程已经趋于稳定和成熟，但是我们还是有一定的空间做出优化，这为生产工艺的提升提出了挑战，例如如何优化细胞培养条件以最大化生产率，同时保持稳定的产品质量。多年来，细胞培养过程已经发展到可以为临床开发和商业生产实现最佳的产量和质量。

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细胞培养条件现状
与过去的生物制剂生产相比，当前的细胞培养过程已得到优化，并导致了更高的细胞密度。 LonzaPharma＆Biotech未来技术副总监AndyRacher博士指出，在1990年代初期，单克隆抗体（mAb）的细胞滴度在50-100mg/L的范围内。如今，据报道细胞表达的蛋白滴度超过10g/L 。
这是由于引入了更适合现代分批补料工艺的细胞系，以及开发了更好的生物反应器工艺，包括控制pH ，二氧化碳，培养基组成和补料的策略。
从含血清的培养过程到无蛋白质培养基的培养过程是具有挑战性的，但是这些困难和技术已被克服。根据我们的经验，增加活细胞数量并在更长的时间内保持较高的培养活力也就是细胞活率，是主要的提高生产率的手段，而不是改善了细胞载体结构。

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细胞培养过程的创新包括具有高生产率的工艺过程和全化学培养基，这些工艺过程有助于减少过程的变异性和复杂性，提高效率并保持一致的产品质量， Genentech过程开发高级总监兼首席科学家MichaelLaird博士说到。
其他创新，例如具有代表性工艺测试的小型化，可在短时间内可以测试许多培养条件。此外，加强工艺流程的开发和集成连续处理（采用一次性技术和传感器控制）还有助于提高蛋白滴度，保持一致的产品质量，降低商品成本并减少设施占地面积。
细胞培养工艺的挑战
维持可靠的原辅材料的能力是细胞培养过程中的挑战之一。获得具有优良的无污染物和杂质成分的原材料供应的安全性是一个重要环节。
“随着原材料变得越来越纯净，痕量杂质（通常是酶的辅助因子）在获得稳定的产品中发挥着越来越重要的作用。 ”Racher说。
充分理解不同的一次性生物反应器（SUB）系统也是一项挑战。 Racher说，这种理解对于合同开发和制造组织（CDMO）尤其重要，这些组织的客户已经在一系列SUB系统中开发了各种工艺流程。
Laird补充说，如果在第一阶段后需要更换细胞系或工艺过程，则在保持商业过程要求的同时保持一致的产品质量可能是一个挑战。随着获得新知识，应对产品质量属性的不断发展的关注也是一个挑战。
最后，他指出，原材料的可变性（包括确定的介质成分中的痕量金属杂质）一直是工艺一致性的挑战。
当前趋势
根据莱尔德（Laird）的说法，目前在后期和商业化细胞培养过程中的一些主要趋势包括：
1、化学培养基。
2、越来越重视一次性技术的实施和工艺流程强化。
3、增加工艺过程的复杂性以实现更高的生产率。
4、有针对性的整合细胞系开发以获得高生产率以及一致和稳定的细胞系。
5、持续加工的努力，已被宣传为保持工艺过程和产品质量一致性的能力。
6、建模和利用平台化经验；一项研究可以支持多种产品，因此广泛的平台经验可以使工艺过程验证更有效。平台流程还可以提高开发过程中的效率，并且随着平台的发展，任何改进都将传播到所有项目中。
此外，人们还更多地使用了诸如一次性微型生物反应器之类的系统来加速生物制剂许可申请的研究并提高过程效率。 LonzaPharma＆Biotech生物制造技术总监RajeshBeri博士补充说，对营养素/代谢物的在线监测以及对产品质量属性的在线监测也越来越受到重视。 Beri解释说，目标是使过程执行自动化并确保制造更可靠。
通过识别那些对于获得具有所需质量属性的产品至关重要的过程参数，过程分析技术（PAT）和实时过程控制在优化当前细胞培养过程中发挥了作用。
“这应该在后期开发之前完成；然后确保这些参数保持在期望的目标范围内。 ”Racher说。