Desenvolvimento de uma plataforma genética para superexpressão heteróloga em células CHO

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, Bruna Evelyn Rocha
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/59753
Resumo: Visando monitorar o comportamento celular durante a seleção, clonagem celular e análise de produtividade para elaboração de bancos de células altamente produtoras de proteínas recombinantes, foi desenvolvida uma plataforma de expressão heteróloga denominada Sistema Ingresso. Esse sistema se baseia em manipulação genética de células eucarióticas baseada em integração no genoma por transposase e seleção celular por marcador fluorescente, traduzido a partir de mRNA bicistrônico. A partir desse sistema, o objetivo deste trabalho foi realizar adaptações para aumentar os níveis de expressão do gene referente à proteína terapêutica de interesse Pró-Trombina de forma a otimizar o processo de produção, obtendo assim as versões Sistema Ingresso 1.0 e 2.0. Para isso, testes de quantificação da proteína terapêutica de interesse Pró-Trombina foram realizados na presença de uma sequência 5’UTR (populações e clones - Sistema Ingresso 1.0), uma sequência 3’UTR e enhancers de promotores (populações - Sistema Ingresso 2.0) em cultivo Fed-batch de células ExpiCHO. A presença da sequência 5’UTR resultou em aumento da expressão de Pró-Trombina em testes iniciais de expressão em populações obtidas por enriquecimento por cell sorting para o marcador de seleção. Essa sequência 5’UTR foi então utilizada para a análise de expressão de Pró-Trombina em clones submetidos a cultivo Fed-batch em erlenmeyers e em microbiorreatores Ambr15. Esta população proveniente do Sistema Ingresso 1.0 apresentou títulos de Pró-Trombina de 0,24g/L em cultivo Fed-batch em erlenmeyers. Nesse mesmo experimento foram identificados clones promissores que apresentaram níveis maiores de proteína no final do experimento: 0,40g/L, 0,35g/L e 0,33g/L para os clones #28, #4 e #15, respectivamente. Em cultivo Fed-batch em microbiorreator Ambr15 foi possível observar que ambos os clones #28 e #4 também se apresentaram promissores, apresentando viabilidade acima de 80% no final do experimento e títulos de 0,27g/L e 0,13g/L, respectivamente. Quando utilizada a sequência 3’UTR em conjunto com a sequência 5’UTR foi possível observar a tendência do aumento da expressão de Pró-trombina nas populações obtidas, possivelmente incrementada na presença de sequências de enhancers de promotores. Novos testes devem ser realizados para fins de cálculos estatísticos e validação dos resultados encontrados, além de análises de integração e genômica e novas adaptações como alterações em meios de cultivo para a continuação desse trabalho.
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Novos testes devem ser realizados para fins de cálculos estatísticos e validação dos resultados encontrados, além de análises de integração e genômica e novas adaptações como alterações em meios de cultivo para a continuação desse trabalho.To monitor cell behavior during selection, cell cloning, and productivity analysis for highly therapeutic proteins productive cell banks development, a protein expression platform was developed, named Sistema Ingresso. This system consists of eukaryotic cells genetic manipulation based on genome integration by transposase and cell selection by fluorescent marker, translated from a bicistronic mRNA.The objective of this work was to make improvements to increase Pro-Thrombin, therapeutic protein of interest, expression levels in populations and clones enriched by fluorescent selection marker named here as Sistema Ingresso 1.0 e 2.0. Productivity analysis related to 5'UTR sequence (cell populations and clones – Sistema Ingresso 1.0), a 3'UTR sequence, and enhancers (cell populations – Sistema Ingresso 2.0) were analyzed In ExpiCHO cells. All experiments were performed in Fed-batch cultivation in Erlenmeryers or Ambr15 microbiorreactors. Initial 5'UTR analysis resulted in increased expression in enriched Sistema Ingresso 1.0 cell populations for fluorescent selection marker. Pro-thrombin production during Fed-batch cultivation in Erlenmeyers was 0.24g/L for this cell population and some promising clones were identified, reaching 0.40g/L, 0.35g/L, and 0.33g/L, clones 28, 4, and 15 respectively. Clones 28 and 4 were also promising in Pro-thrombin production during Fed-batch cultivation in Ambr15 microbioreactors, which maintained high cell viability during the experiment and reached 0.27g/L and 0.13g/L final titles, respectively. It was observed a slightly Pro-thrombin increased expression in 5’UTR combined with 3'UTR and enhancers sequences in initial experiments for Sistema 2.0 cell populations. Future analyses will be necessary for statistical calculations and validation, as well as genomic integration analyses and culture optimization, to improve Pro-Thrombin expression.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porDesenvolvimento de uma plataforma genética para superexpressão heteróloga em células CHOinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2021Instituto Carlos ChagasFundação Oswaldo CruzCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Biociências e BiotecnologiaTrombinaThrombinThrombineProteínas RecombinantesRecombinant ProteinsProtéines recombinantesTécnicas de Cultura Celular por LotesBatch Cell Culture TechniquesTécnicas de Cultivo Celular por LotesTechniques de culture cellulaire en batchProdutos BiológicosBiological ProductsProductos BiológicosProduits biologiquesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/59753/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALbruna_evelyn_fiopr_mest_2021.pdfapplication/pdf3902879https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/59753/2/bruna_evelyn_fiopr_mest_2021.pdf8ec0f409fa5d955e1318c23047a47eefMD52icict/597532023-07-25 12:52:37.563oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352023-07-25T15:52:37Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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