Méthode de production simple, adaptable et à rendement élevé de l'interféron humain recombinant (L-11993)

Les interférons sont des cytokines ayant actuellement de grandes possibilités d'application en médecine. Jusqu'à maintenant, la production des cytokines recombinantes par des systèmes mammifères n'avait pas encore explorée en profondeur en raison des limitations de la productivité volumétrique. La présente technologie procure un clone stable dérivé de la lignée de cellules mammifères HEK293 qui produit de grandes quantités d'interféron alpha-2b (IFN-α2b) glycosylée humaine biologiquement active, ainsi qu'un procédé de récupération rapide et efficace offrant un rendement élevé et une grande pureté. De concert, elles permettent la production efficiente d'un IFN-α2b biologiquement plus actif que la forme non glycosylée produite par Escherichia coli.

Transfert de technologie

  • Une licence pour l'exploitation commerciale de la technologie.

Applications de marché

  • Production et purification volumétrique élevée de l'IFN-α2b humain glycosylé recombinant.
  • Possibilité de production à grande échelle d'autres interférons et cytokines.

Comment ça fonctionne

En raison de leur activité antivirale, antiproliférative et immunomodulatoire, les interférons sont utilisés en tant qu'agents thérapeutiques. Dans la famille des interférons, l'interféron alpha-2b (IFN-α2b) est le sous-type prédominant. Parmi les nombreuses maladies traitées par l'IFN-α2b, seul ou en association, citons l'hépatite B et C et plusieurs cancers. Actuellement, l'IFN-α2b humain recombinant utilisé en médecine est synthétisé par des systèmes bactériens. L'un des inconvénients majeurs de ces systèmes est la nécessité de recourir, d'une part, à une étape de repliement protéique qui confère à l'IFN-α2b recombinant une structure tridimensionnelle la rendant active et, d'autre part, à une étape de couplage au PEG pour atténuer les conséquences négatives associées à la forme non glycosylée de la protéine. Non seulement ces processus additionnels diminuent le rendement (généralement < 20 %), mais ils peuvent également réduire l'activité spécifique et induire une réponse immunitaire. Pour pallier les inconvénients des systèmes d'expression bactérienne, une lignée de cellules mammifères HEK293 exprimant de manière constitutive la protéine EBNA1 du virus EBV (clone 6E) ainsi qu'un plasmide dérivé du vecteur pTT contenant le gène de l'IFN-α2b humain ont été utilisés afin de produire des clones producteurs d'IFN ( CNRC 11565 et 11266). Un clone produisant de manière stable de grandes quantités d'IFN-α2b tout en maintenant un taux de croissance élevé a été choisi. À l'aide d'un essai faisant appel à un gène rapporteur, il a été établi que ce clone produisait un IFN-α2b biologiquement actif. En outre, un procédé de purification offrant une grande pureté et à un haut rendement a été mis au point. Selon ces résultats, il est possible de produire de manière rentable de l'IFN-α2b à partir de cellules humaines et de purifier une forme active glycosylée.

Bénéfices pour nos partenaires

Opportunités de marché importantes

On estime que le marché mondial de l'interféron alpha est actuellement d'environ 2,5 milliards de dollars américains. L'incidence en hausse de certains cancers et hépatites virales ainsi que les recherches en cours sur les nouvelles applications thérapeutiques de l'IFN-α2b ont pour effet d'augmenter les besoins en IFN-α2b humain recombinant. Le marché des médicaments génériques pourrait aussi connaître une croissance importante puisque la protection conférée par un brevet pour l'IFN-α2b est récemment arrivée à échéance.

Production et rendement d'IFN-αb supérieurs

La production volumétrique et le rendement de l'IFN-α2b fabriqué par les cellules HEK293 sont comparables à certains lots d'IFN-α2b non glycosylé produits par E. coli et la levure méthylotrophique Pichia pastoris. La production volumétrique d'IFN-α2b réalisée par le clone HEK293 cultivé pendant moins de 8 jours était reproductible et avait largement dépassé 200 mg/L dans un milieu de culture sans sérum. La méthode simple, rapide et rentable mise au point pour la récupération de l'IFN-α2b produit par les cellules HEK293 a donné de l'interféron pur à 98 % avec un rendement supérieur à 75 %. En outre, la productivité en IFN-α2b de ce clone est demeurée stable en absence d'une pression de sélection pendant plus de 9 mois de culture.

Modifications post-traductionnelles appropriées et bonne activité biologique

L'une des principales raisons pour lesquelles on utilise des cellules mammifères pour produire l'IFN-α2b à des fins thérapeutiques est l'obtention de protéines glycosylées ayant une bonne activité biologique. L'IFN-α2b produit par les cellules HEK293 est 0-glycosylé et considérablement sialylé. L'O-glycosylation est semblable à celle de l'IFN-α2b produit par les leucocytes du sang périphérique humain. De plus, il a été montré que le peptide signal était correctement traité, et un essai faisant appel à un gène rapporteur a démontré que la protéine est au moins aussi active que l'IFN-α2b d'origine bactérienne.

Hôte approprié pour la production à grande échelle d'autres interférons et cytokines

Hormis le clone cellulaire HEK293 mentionné précédemment, les systèmes d'expression mammifères produisent généralement des quantités beaucoup plus faibles de cytokines recombinantes. Par conséquent, la capacité des cellules HEK293 à s'adapter à une cytokine inhibant la croissance laisse croire que celles-ci pourraient être des hôtes appropriés pour la production à grande échelle d'autres interférons et cytokines.

Brevets

Production et purification d'interférons recombinants ( CNRC 11993).

Personne-ressource

Daniel Desmarteaux, Chef, Relations Client
Téléphone : 514-496-5300
Courriel : Daniel.Desmarteaux@cnrc-nrc.gc.ca
LinkedIn : Daniel Desmarteaux

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