Le système d’expression baculovirus-cellules d’insectes (cellules d’insectes utilisées conjointement avec le système de vecteurs d’expression baculovirus (BEVS)) reste une technologie cruciale pour la fabrication de protéines volumineuses et complexes. Ce système d’expression eucaryote offre une sécurité inhérente, une facilité de mise à l’échelle, une conception de produit flexible et une polyvalence pour une large gamme de protéines.
Sommaire
Pourriez-vous nous parler des avantages du système d’expression baculovirus-cellules d’insectes par rapport aux autres systèmes d’expression ?
Yingmin Zhu
Le système d’expression baculovirus-cellules d’insectes offre des avantages multiples qui le distinguent des autres systèmes d’expression. L’un des avantages les plus remarquables est sa capacité à accueillir de grosses molécules d’ADN au sein du vecteur, ce qui permet la production de protéines de poids moléculaire élevé.
Ce système peut héberger plusieurs insertions de gènes, permettant l’expression simultanée de différentes protéines. Ces attributs rendent le système d’expression cellulaire baculovirus-insecte souhaitable pour produire des produits protéiques complexes et diversifiés.
Un autre avantage significatif réside dans les remarquables capacités de modification post-traductionnelle (PTM) des cellules d’insectes au sein de ce système, englobant des processus essentiels tels que la glycosylation et l’acétylation.
Ces PTM jouent un rôle central en garantissant le repliement correct, une stabilité améliorée et une activité biologique des protéines exprimées. Ils permettent aux cellules d’insectes de produire des protéines aux structures complexes semblables à celles obtenues par culture de cellules de mammifères.
Cette capacité critique contraste fortement avec les systèmes d’expression bactériens et à base de levure, qui manquent ou ont une capacité limitée pour réaliser des PTM.
L’impact profond des cellules d’insectes dans la réalisation de ces modifications ne peut être surestimé, car il s’agit souvent de la clé pour obtenir l’activité biologique ou thérapeutique souhaitée du produit protéique, faisant du système d’expression baculovirus-cellules d’insectes une option souhaitable pour la production de protéines fonctionnelles et protéines biologiquement actives.
L’efficacité du système d’expression baculovirus-cellules d’insectes est impressionnante. Pourriez-vous nous expliquer davantage ses capacités de culture cellulaire à haute densité ?
Amy Sheng
Les capacités de culture cellulaire à haute densité du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte représentent un aspect crucial de son efficacité. Ce système atteint des densités cellulaires remarquables, ce qui se traduit par des rendements protéiques substantiels.
Une telle compétence signifie qu’il s’agit d’une plate-forme hautement efficace et adaptable pour l’expression de divers types de protéines, qu’elles soient intracellulaires, liées à la membrane ou sécrétées. De plus, il est bien adapté à la production à grande échelle, ce qui renforce son attrait pour les applications industrielles où une productivité et une efficacité élevées sont primordiales.
Xuejiao Zhang
Il convient de souligner que la polyvalence du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte s’étend aux types de protéines qu’il peut exprimer, englobant un large éventail de fonctionnalités. Qu’il s’agisse de protéines intracellulaires, liées à la membrane ou sécrétées, ce système offre une solution robuste et adaptable pour leur expression. Cette polyvalence et son potentiel de production à grande échelle en font un choix avantageux pour les applications industrielles, où divers types de protéines sont souvent requis.
Le profil d’innocuité du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte est remarquable. Pourriez-vous développer cet aspect ?
Yingmin Zhu
Les avantages inhérents en matière de sécurité du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte sont essentiels à son adoption généralisée et à sa fiabilité dans la fabrication de protéines. Les vecteurs viraux, appelés baculovirus, utilisés dans ce système présentent une gamme d’hôtes limitée, infectant principalement des insectes spécifiques.
Surtout, ils sont incapables de se répliquer dans les cellules de mammifères, ce qui garantit que le processus de fabrication et le produit protéique final maintiennent un niveau élevé de sécurité.
Cette caractéristique réduit considérablement le risque de contaminants potentiels et garantit la production de protéines pures et sûres adaptées à diverses fins médicales, de recherche et industrielles. Essentiellement, le profil de sécurité du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte est la pierre angulaire de sa fiabilité et de son importance continue dans la fabrication de protéines.
Ce système répond à des besoins importants. Pourriez-vous discuter de la demande du marché pour les systèmes d’expression basés sur des cellules d’insectes ?
Xuejiao Zhang
La demande du marché pour les systèmes d’expression basés sur des cellules d’insectes reste importante et devrait persister dans un avenir prévisible. Ceci est principalement attribué à la complexité des protéines thérapeutiques candidates actuellement en développement.
Beaucoup de ces protéines complexes ne peuvent pas être produites efficacement à l’aide des systèmes d’expression traditionnels chez les mammifères, et les systèmes d’expression bactériens, en revanche, sont généralement inadaptés en raison de leur incapacité à effectuer les PTM critiques spécifiques nécessaires au repliement et au bon fonctionnement des protéines.
Amy Sheng
La pertinence des systèmes d’expression basés sur les cellules d’insectes s’étend à la production de protéines virales, notamment d’antigènes provenant d’agents pathogènes tels que le SRAS-CoV-2, le virus de la grippe, le virus respiratoire syncytial (VRS) et autres.
Des enzymes, telles que des kinases, sont également produites efficacement à l’aide de ce système. Par conséquent, la demande pour de tels systèmes d’expression dépend de la complexité des protéines thérapeutiques et du besoin de composants essentiels dans des domaines tels que le diagnostic et le développement de vaccins.
Pourriez-vous décrire le développement transformateur du système d’expression cellulaire baculovirus-insecte depuis sa création ?
Yingmin Zhu
Le système d’expression des cellules baculovirus-insectes a connu un développement transformateur depuis sa création dans les années 1980. L’introduction du système de vecteurs d’expression des baculovirus (BEVS) a marqué une étape révolutionnaire dans l’adoption de cellules d’insectes pour la production de protéines pharmaceutiques.
Cette avancée cruciale a coïncidé avec l’établissement de lignées cellulaires d’insectes standard telles que Sf9 et Hi5, constituant la base du système d’expression baculovirus-cellules d’insectes.
Depuis sa création, ce système a joué un rôle essentiel dans la génération de divers vaccins, produits de diagnostic et réactifs de recherche. Il a notamment excellé dans la production de protéines complexes et exigeantes, telles que des antigènes viraux, des enzymes, des facteurs de transcription et des anticorps monoclonaux.
Donner accès à des rendements élevés de protéines correctement repliées avec des PTM essentiels a ouvert de nouvelles voies aux biotechnologistes pour atteindre efficacement leurs objectifs de recherche. En conséquence, le système d’expression cellulaire baculovirus-insecte continue d’être la pierre angulaire de la production de protéines pour les applications pharmaceutiques.
Bien que ce système offre de nombreux avantages, quels sont les défis et les limites à prendre en compte ?
Amy Sheng
Un défi notable est la complexité de la glycosylation.
Les cellules d’insectes ne peuvent pas effectuer de glycosylation complexe, ce qui peut être important pour des protéines spécifiques. Cependant, les chercheurs ont résolu cette limitation en modifiant les cellules d’insectes pour modifier leurs voies de glycosylation, permettant ainsi la production de protéines présentant des modèles de glycosylation plus semblables à ceux des mammifères et des humains.
Xuejiao Zhang
Un autre défi concerne le conservatisme de l’industrie. L’industrie biopharmaceutique privilégie souvent des méthodes bien établies comme les systèmes d’expression de cellules de mammifères.
Les protéines exprimées dans les cellules de mammifères sont plus proches de leur forme native et sont préférées lors du criblage de découverte de médicaments. Garantir l’absence de protéines résiduelles de cellules d’insectes dans le produit final est crucial pour la conformité réglementaire, ce qui peut constituer un défi en soi.
Pourriez-vous nous parler de l’expérience et de l’expertise de Sino Biological dans l’expression des protéines des cellules baculovirus-insectes ?
Amy Sheng
Sino Biological est à l’avant-garde des industries des bioréactifs et des services de recherche sous contrat. Nous avons accumulé une expérience et une expertise approfondies dans l’expression des protéines des cellules baculovirus-insectes, ce qui nous permet d’assurer le développement de processus optimaux pour nos clients. Notre équipe d’expression et de production de cellules d’insectes comprend un grand groupe possédant des diplômes avancés et des années d’expérience dans le travail avec divers processus et produits protéiques.
Notre approche des projets est globale. Nous commençons par évaluer la séquence cible pour identifier les caractéristiques pertinentes, telles que les régions problématiques pouvant être supprimées. De plus, nous avons développé des milieux exclusifs sans sérum spécialement adaptés à la culture de cellules d’insectes.
Cela favorise la croissance de cellules saines à des densités élevées, ce qui entraîne des rendements en protéines plus élevés. Nous ne négligeons aucun effort en matière d’optimisation, en abordant des variables telles que l’emballage des virus, les réactifs de transfection, les conditions de culture et de purification, etc.
Notre flexibilité s’étend aux volumes de culture, allant de 20 ml à 1 500 L, pour répondre aux différentes demandes de production, permettant un criblage rapide de la production de protéines depuis la phase précoce de développement jusqu’à la fabrication à l’échelle commerciale.
Comment Sino Biological étend-il ses capacités dans ce domaine ?
Yingmin Zhu
Sino Biological renforce ses capacités en établissant une nouvelle installation à Houston, au Texas, pour mieux servir ses clients et la communauté scientifique. Cela marque une étape importante en tant que première usine de fabrication en dehors de la Chine.
Les futurs laboratoires de Houston formeront le Center for Bioprocessing, équipé de suites de fabrication avancées et de technologies de pointe.
Cette expansion permettra à Sino Biological d’élargir ses services de recherche et ses capacités de fabrication de bioréactifs aux États-Unis. Notre équipe de laboratoire principale responsable de la mise en place du Centre de bioprocédés est composée de scientifiques et de techniciens expérimentés possédant une expertise à la fois industrielle et universitaire.
Ils visent à stimuler les progrès scientifiques dans les anticorps et protéines thérapeutiques de médecine de précision de nouvelle génération.
*Ce contenu a été créé en collaboration avec Pharma’s Almanac
À propos des personnes interrogées
Le Dr Yingmin Zhu est à la tête du nouveau centre de bioprocédés de Sino Biological. Il a obtenu son doctorat. en microbiologie de l’Académie chinoise des sciences et a complété sa formation postdoctorale à l’Ohio State University. Avant de rejoindre Sino Biological, le Dr Zhu a été directeur du centre de production de protéines et d’anticorps monoclonaux du Baylor College of Medicine (BCM) et professeur adjoint au département de biologie moléculaire et cellulaire du BCM.
Le Dr Amy Sheng est responsable du programme CRO chez Sino Biological. Amy a rejoint l’équipe de l’organisation de recherche contractuelle en Amérique du Nord de Sino Biological en 2021. Elle est titulaire d’un doctorat. en biologie moléculaire et cellulaire du Georgia Institute of Technology, et est biologiste moléculaire certifié ASCP et CSSGB certifié ASQ.
Le Dr Xuejiao Zhang est chef de projet R&D chez Sino Biological. Elle est principalement responsable des services CRO, du développement et de l’optimisation des produits à base de protéines recombinantes, et possède une riche expérience dans l’expression et la purification de protéines recombinantes et d’anticorps recombinants. Avant de rejoindre Sino Biological, le Dr Zhang a obtenu son doctorat. en biophysique de l’Institut de biophysique de l’Académie chinoise des sciences.
À propos Sino Biologique Inc.
Sino Biological est un fournisseur international de réactifs et de services. La société est spécialisée dans la production de protéines recombinantes et le développement d’anticorps. Tous les produits de Sino Biological sont développés et produits de manière indépendante, y compris des protéines recombinantes, des anticorps et des clones d’ADNc. Sino Biological est le guichet unique de services techniques des chercheurs pour les plates-formes technologiques avancées dont ils ont besoin pour progresser. En outre, Sino Biological propose aux sociétés pharmaceutiques et aux sociétés de biotechnologie des services de technologie de production préclinique pour des centaines de candidats médicaments à base d’anticorps monoclonaux.
Le cœur de métier de Sino Biological
Sino Biological s’engage à fournir des réactifs de protéines et d’anticorps recombinants de haute qualité et à être un guichet unique de services techniques pour les chercheurs en sciences de la vie du monde entier. Tous nos produits sont développés et fabriqués de manière indépendante. En outre, nous proposons aux sociétés pharmaceutiques et aux sociétés de biotechnologie des services technologiques de production préclinique pour des centaines de candidats médicaments à base d’anticorps monoclonaux. Nos indicateurs de contrôle qualité des produits répondent à des exigences rigoureuses pour les échantillons à usage clinique. Il nous faut seulement quelques semaines pour produire 1 à 30 grammes d’anticorps monoclonal purifié à partir du séquençage de gènes.
