バイオプロセス論文の解読シリーズ0001

みなさま、こんにちは。
今日から何回かに分けてこの論文を読んで行きたいと思います。
論文のタイトルは
Biomass specific perfusion rate as a control lever for the continuous manufacturing of biosimilar monoclonal antibodies from CHO cell cultures

出典は　Biotechnol. J. 2024;19:2400092
リンクは　https://doi.org/10.1002/biot.202400092

初回の今日はAbstractを読んでみたいと思います。
まず英文
（1）Continuous manufacturing enables high volumetric productivities of biologics such as monoclonal antibodies.
（2）However, it is challenging to maintain both high viable cell densities and productivities at the same time for long culture durations.
（3）One of the key controls in a perfusion process is the perfusion rate which determines the nutrient availability and potentially controls the cell metabolism.
（4）Cell Specific Perfusion Rate (CSPR) is a feed rate proportional to the viable cell density while Biomass Specific Perfusion Rate (BSPR) is a feed rate proportional to the biomass (cell volume multiply by cell density).
（5）In this study, perfusion cultures were run at three BSPRs in the production phase.
（6）Low BSPR favored a growth arresting state that led to gradual increase in cell volume, which in turn led to an increase in net perfusion rate proportional to the increase in cell volume.
（7）Consequently, at low BSPR, while the cell viability and cell density decreased, high specific productivity of 55 pg per cell per day was achieved.
（8）In contrast, the specific productivity was lower in bioreactors operating at a high BSPR.
（9）The ability to modulate the cell metabolism by using BSPR was confirmed when the specific productivity increased after lowering the BSPR in one of the bioreactors that was initially operating at a high BSPR.
（10）This study demonstrated that BSPR significantly influenced cell growth, metabolism, and productivity in cultures with variable cell volumes.

続いて和訳です。
（1）連続生産により、モノクローナル抗体などの生物製剤の単位容積あたりの生産性が高まります。
（2）しかし、培養期間が長く、高い生細胞密度と生産性の両方を同時に維持することは困難です。
（3）Perfusion Processにおける重要な制御要素の一つがPerfusion rateであり、これが栄養素の供給量を決定し、細胞の代謝を制御する可能性があります。
（4）Cell Specific Perfuion Rate（CSPR）は、 生存細胞密度に比例した供給速度であり、Biomass Specific Perfusion Rate（BSPR）は、バイオマス（細胞体積と細胞密度の積）に比例した供給速度です。
（5）この研究では、生産段階で 3 つの BSPR でPerfusion培養を実施しました。
（6）BSPRが低いときは、細胞の増殖が停止し、徐々に細胞体積の増加をもたらし、その結果、細胞体積の増加に比例して実質的なPerfusion Rateが増加しました。
（7）その結果、BSPR が低い場合、細胞生存率と細胞密度は低下しましたが、1 日あたり 1 細胞あたり 55 pg という高い比生産性が達成されました。
（8）対照的に、BSPR が高いバイオリアクターでは比生産性が低くなりました。
（9）BSPR を使用して細胞代謝を調節できることは、最初は BSPR が高いバイオリアクターで動作していたものの、BSPR を下げた後に比生産性が上昇したときに確認されました。
（10）この研究では、BSPR が細胞体積が変化する培養において細胞の成長、代謝、生産性に大きく影響することが実証されました。

＊細胞を培養するときのパラメタを検討するときに、細胞の体積の変化に着目することは比較的新しい試みのようだ。さらにこの論文を読み進めて理解を深めたいと思う。

今日はここまでです。お付き合いありがとうございました。