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Publicação
Establishment of an insect cell-based platform for production of adenovirus-like particles (ADDomer particles) as a snakebite therapy
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Resumo(s)
Snakebite envenoming is a neglected tropical disease which causes up to 138 thousand deaths per year. Nowadays, snake antivenom is the only available treatment in the market, originated from horse serum, with limited efficiency and non-reproducible production.
This study aimed at implementing and improving ADDomer particles production and purification processes towards the development of a next regeneration ADDomer-based antivenom therapy designed to recognize, interact, and remove snake venom toxics from human body. ADDomer particles were produced intracellularly in insect High Five cells using a baculovirus expression vector system and purified using a three-step purification process (incl. freeze-thaw cycles, centrifugation, size-exclusion and anion exchange chromatography) according to baseline bioprocess. Purified ADDomer particles have a size and morphology similar to those previously reported with a production yield of 19 mg ADDomer particles per L of culture, a purity ˃ 99% and a melting point of ~ 54℃ (as assessed by thermal shift assay). To improve ADDomer particles production, different insect cell lines and culture medium were explored, with High Five cells and Insect XpressTM medium being the most promising combination. To improve ADDomer particles purification, an integrated cell lysis and clarification procedure was devised using 0.2% deviron surfactant (for cell lysis) and a 0.005 m2 BioOptimalTM MF-SL hollow fibber (for concentration and clarification), replacing the freeze-thaw cycles and centrifugation techniques applied in baseline bioprocess.
Overall, this work demonstrates the potential of an insect cells-based platform for ADDomer particles production and represents the basis for the development of an ADDomer-based snakebite therapy.
O envenenamento por mordida de cobra é uma doença tropical negligenciada que por ano causa até 138 mil mortes. Atualmente, o antídoto de cobra é o único tratamento existente no mercado produzido a partir do plasma de cavalos com uma eficiência limitada e produção não reprodutível. Este estudo tem como objetivo implementar e melhorar o processo de produção e de purificação das partículas ADDomer para o desenvolvimento de uma terapia de segunda geração de um antídoto de mordida de cobra baseada na tecnologia ADDomer, desenhada para reconhecer, interagir e remover tóxicas de veneno de cobra de pacientes humanos. As partículas de ADDomer foram produzidas intracelularmente em células de inseto High Five usando o sistema vetorial de expressão de baculovírus e purificadas usando um processo de purificação de 3 etapas (incl. ciclos de congelação/descongelação, centrifugação, cromatografia de exclusão molecular e troca aniónica) de acordo com o bioprocesso base. As partículas ADDomer purificadas têm um tamanho e morfologia semelhante ao reportado com rendimento de produção de 19 mg de partículas ADDomer por L de cultura, grau de pureza ˃ 99% e temperatura de fusão ~ 54℃ (avaliado por ensaio de deslocamento térmico). Para melhorar a produção das partículas ADDomer, diferentes linhas celulares de insetos e meios de cultura foram explorados, com as células High Five e o meio Insect XpressTM a serem a combinação mais promissora. Para melhorar a purificação das partículas ADDomer, um procedimento integrado de lise celular e clarificação foi concebido usando 0.2% de surfactante deviron (para a lise celular) e o dispositivo de fibras ocas BioOptimalTM MF-SL de 0.005 m2 (para concentrar e clarificar), substituindo os ciclos de congelação/descongelação e a técnica de centrifugação aplicada no bioprocesso base. No geral, este trabalho demonstra a potência da plataforma baseada em células de inseto para produzir as partículas ADDomer e representa a base para o desenvolvimento de uma terapia para a mordida de cobra baseada na tecnologia ADDomer.
O envenenamento por mordida de cobra é uma doença tropical negligenciada que por ano causa até 138 mil mortes. Atualmente, o antídoto de cobra é o único tratamento existente no mercado produzido a partir do plasma de cavalos com uma eficiência limitada e produção não reprodutível. Este estudo tem como objetivo implementar e melhorar o processo de produção e de purificação das partículas ADDomer para o desenvolvimento de uma terapia de segunda geração de um antídoto de mordida de cobra baseada na tecnologia ADDomer, desenhada para reconhecer, interagir e remover tóxicas de veneno de cobra de pacientes humanos. As partículas de ADDomer foram produzidas intracelularmente em células de inseto High Five usando o sistema vetorial de expressão de baculovírus e purificadas usando um processo de purificação de 3 etapas (incl. ciclos de congelação/descongelação, centrifugação, cromatografia de exclusão molecular e troca aniónica) de acordo com o bioprocesso base. As partículas ADDomer purificadas têm um tamanho e morfologia semelhante ao reportado com rendimento de produção de 19 mg de partículas ADDomer por L de cultura, grau de pureza ˃ 99% e temperatura de fusão ~ 54℃ (avaliado por ensaio de deslocamento térmico). Para melhorar a produção das partículas ADDomer, diferentes linhas celulares de insetos e meios de cultura foram explorados, com as células High Five e o meio Insect XpressTM a serem a combinação mais promissora. Para melhorar a purificação das partículas ADDomer, um procedimento integrado de lise celular e clarificação foi concebido usando 0.2% de surfactante deviron (para a lise celular) e o dispositivo de fibras ocas BioOptimalTM MF-SL de 0.005 m2 (para concentrar e clarificar), substituindo os ciclos de congelação/descongelação e a técnica de centrifugação aplicada no bioprocesso base. No geral, este trabalho demonstra a potência da plataforma baseada em células de inseto para produzir as partículas ADDomer e representa a base para o desenvolvimento de uma terapia para a mordida de cobra baseada na tecnologia ADDomer.
Descrição
Palavras-chave
ADDomer particles Baculovirus Insect cell lines Process development Snake Antivenom