Как организовать экосистему для разработки клеточных линий:
4 ключевых этапа
Создание клеточных линий — фундаментальный процесс в биотехнологии. Регуляторные требования (FDA, EMA) диктуют необходимость строгого контроля моноклональности и воспроизводимости клеточных линий, что делает выбор технологий ключевым фактором успеха. В этой статье мы расскажем про ключевые этапы и оборудование для организации процесса разработки клеточных линий в соответствии с актуальными требованиями.
Для чего нужна разработка клеточных линий?
Процесс создания клеточных линий критически важнен для реализации ряда задач в областях фармацевтики, регенеративной медицины, токсикологических исследований и промышленного синтеза биомолекул.
- Фармацевтика: производство рекомбинантных терапевтических белков (моноклональные антитела, цитокины), биосимиляров и генно-инженерных вакцин.
- Регенеративная медицина: разработка клеточных терапий для восстановления тканей и органов.
- Токсикологические исследования: использование in vitro моделей для оценки безопасности лекарств.
- Биопроцессинг: оптимизация штаммов-продуцентов для промышленного синтеза биомолекул.
Принцип работы экосистемы: 4 этапа разработки клеточных линий
Процесс разработки клеточных линий состоит из четырех этапов. Каждый из них требует специализированного оборудования и валидации.
Этап 1. Рассев клеток с подтверждением моноклональности
Рассев клеток — важная часть экосистемы и первый этап процесса разработки клеточных линий. На этом этапе используют системы документированного дозирования клеток — например, SCP-2R от компании Gelichem. Такие системы обеспечивают высокую эффективность процесса и контролируют процесс рассева клеток по планшете, документируя и визуализируя результаты для подтверждения моноклональности.
GELICHEM SCP-2R PRO с гарантией моноклональности >99.5%
- Обеспечивает прецизионный рассев единичных клеток;
- AI-алгоритмы минимизируют ложноположительные результаты;
- Соответствует требованиям ICH Q5D: предоставляет автоматические отчеты с визуализацией клеток в режиме реального времени;
- Одноразовые картриджи исключают угрозу контаминации.
Этап 2. Скрининг высокопродуцирующих клонов
Скрининг высокопродуцирующих клонов — второй этап процесса разработки клеточных линий. На этом этапе выявляют популяции клеток или организмов, обладающих необходимыми характеристиками. Для этого применяют специализированное оборудование, например — имиджер WeSPR 200 от Gelichem, который позволяет определить наличие связывания между молекулами, измерить силу и скорость связывания, рассчитать характеристики кинетики/аффинности взаимодействий, проводить скрининговые исследования, идентификацию эпитопов и измерять концентрацию белков.
Имиджер WeSPR 200 (Gelichem)
- Cовмещает SPR (Surface Plasmon Resonance) и ИФА для изучения кинетики связывания, аффинности и эпитопного картирования без меток;
- оптимизирует условия культивирования через мониторинг секреции целевых белков и валидацию биологической активности молекул;
- обладает высокой пропускной способностью (HT-скрининг).
Этап 3. Мониторинг роста колоний и валидация
Мониторинг роста колоний — третья важная часть экосистемы для разработки клеточных линий. Она обеспечивает трекинг и документирование данных по росту и качеству колоний. На этом этапе с помощью биоимиджеров, оснащенных AI и специальными оптическими технологиями — например, Countstar Castor от ALIT Life Science, распознают клетки и подтверждают клональность клеточных линий.
Биоимиджер Countstar Castor (ALIT Life Science)
- 2D/3D-визуализация: многоспектральная микроскопия с анализом глубины для исключения «призрачных» лунок;
- AI-анализ: трекинг роста колоний с построением тепловых карт и кривых пролиферации;
- автоматическая генерация PDF-отчетов с raw-данными для включения в регистрационные досье;
- интеграция с флуоресцентными каналами;
- оценка эффективности трансфекции (например, GFP-репортеры);
- анализ апоптоза/некроза через красители (PI, Annexin V).
Этап 4. Формирование мастер-банка клеток
После отбора клона, на последнем, четвертом этапе, проводят тесты на стабильность генома (кариотипирование, NGS), продуктивность и отсутствие вирусных контаминантов, а также выполняют криоконсервацию образцов с помощью программируемых криозамораживателей (rate-controlled freezers).
Читайте также