Mammalian Cell Culture Clarification: A Case Study Using Chimeric Anti-CEA Monoclonal Antibodies

Abstract

The extracellular expression of monoclonal antibodies (mAbs) in mammalian cell culture provides both opportunities and restrictions for the design of robust harvest and clarification operations. With advances in cell culture media and cell lines, it is now possible to achieve high titers of over 5 g/l for mAbs. However, Mammalian cells are sensitive to breakage due to shear stress that can result in release of proteases and other host cell proteins (HCPs) which eventually affects product stability and purity. There is larger number of mAbs undergoing clinical development and it has placed significant importance on platform technologies of process development. Generally, Centrifugation and microfiltration are the primary harvest techniques used in the industry and depth filtration is also used as a step operation on clarification. This study compares the unit operations; centrifugation, microfiltration and depth filtration for maximum recovery of monoclonal antibodies. The results have shown that the depth filtration as more suitable operation for mammalian cell culture clarification since it gives 96% recovery of mAbs in comparison to centrifugation and microfiltration. ABSTRAK: Pengungkapan luar sel dari antibodi monoklon (monoclonal antibodies ((mAbs) dalam kultur sel mamalia memberi ruang dan batasan terhadap reka bentuk penuaian yang cekap dan penerangan operasi. Dengan kemajuan dalam media sel kultur dan cell lines (produk yang berupa sel kekal yang digunakan untuk tujuan kajian biologi), kini adalah berkemungkinan untuk memperolehi titer tinggi melebihi 5g/l untuk mAbs [2]. Walaupun begitu, sel mamalia sensitif terhadap retakan disebabkan tegasan ricih yang menyebabkan pengeluaran protease dan hos sel protein yang lain, (host cell proteins (HCPs)) akhirnya mempengaruhi kestabilan dan keaslian produk. Terdapat mAbs dalam jumlah besar yang masih menjalani pembangunan klinikal dan sesungguhnya ini penting sebagai satu landasan teknologi dalam proses pembangunan. Umumnya pengemparan dan mikropenurasan merupakan teknik asas tuaian dalam industri dan penurasan dalam juga digunakan sebagai satu pengendalian langkah dalam penjelasannya. Kajian ini membandingkan operasi unit: pengemparan, mikropenurasan dan penurasan dalam untuk perolehan antibodi monoklon yang maksima. Keputusan menunjukkan penurasan dalam adalah operasi yang lebih sesuai untuk penjelasan kultur sel mamalia kerana ia memberikan perolehan 96 % mAbs berbandingkan dengan cara pengemparan dan mikropenurasan.