Estudio de escalamiento de la ruptura de E. coli para el diseño de un molino continuo para la recuperación de plásmido

Abstract

La inmunización es una de las intervenciones a la salud más potentes y rentables, sin embargo, un gran número de patógenos han desarrollado una multitud de estrategias de escape y mecanismos de resistencia y han frustrado los esfuerzos en el desarrollo de vacunas. Las vacunas de ADN plasmídico son una alternativa prometedora para la inmunización contra una diversidad de patógenos, incluyendo enfermedades que no son de origen infeccioso. En la actualidad se utilizan grandes cantidades de plásmido para su aplicación en vacunas, por lo que es necesario el desarrollo de un bioproceso eficiente, rentable y escalable para la recuperación y purificación del ADN plasmídico, con el fin de obtener un producto seguro y suficiente para producirlo a nivel farmacéutico. Actualmente el método de rompimiento celular más utilizado para la recuperación de plásmido es la lisis alcalina, esta técnica utiliza agentes químicos, por lo tanto, las agencias reguladoras no recomiendan estos productos para uso directo o indirecto. Debido a esto se realizará un análisis comparativo utilizando estos dos métodos de rompimiento celular para la recuperación de plásmido. En este trabajo se estudia el comportamiento de un molino continuo por medio del escalamiento del rompimiento de E. coli: se analizó el grado de mezclado utilizando “Tanques en serie perfectamente agitados”, se utilizaron cámaras de molienda (tanques) de diferentes volúmenes para simular los tanques en serie. También se analizó la cinética de liberación de plásmido por medio de una molienda en lote utilizando tres tipos de perlas de zirconio. La liberación de plásmido y la eficiencia de la etapa del proceso incrementa al realizar la molienda en un tanque de mayor volumen (50 mL) a un tiempo de operación de 2.1 min logrando una buena recuperación en 2 etapas, lo esperado obtener en el método mecánico operado en modo continuo. En esta etapa dentro del bioproceso para la producción de plásmido se busca liberar el producto de interés, el cual se encuentra en el interior de la célula hospedera y, por lo tanto, obtener una mayor cantidad y calidad de la biomolécula.