快速抗体开发
生物制药的开发是一个漫长而昂贵的过程。从一种新的蛋白质活性成分的发现到一种新药的发布，可能需要10年或更长时间。这一过程中的一个主要障碍是从实验室到临床试验的过渡。一般来说，生产这种用于临床试验的研究性药物需要18个月到2年的时间。然而，在弗劳恩霍夫毒理学和实验医学研究所，来自制药生物技术部门的研究人员现在已经开发出一种生产方法，将这一步骤缩短到6个月。
近几个月来，在世界各地，对抗冠状病毒的治疗药物和疫苗的研究已经大幅加强。这次大流行再次突显了加快新药开发和发布的重要性。然而，现实描绘了一幅不同的画面。合适生物工艺的开发和基于蛋白质的候选药物的中试生产可能需要18个月到两年的时间。只有这样，临床开发才能开始——这是一个包含三个阶段的复杂过程。许多候选药物由于耐受性低或缺乏疗效而在临床研究的第一或第二阶段被淘汰。因此，尽快获得这些临床结果是至关重要的。来自夫琅和费项目制药生物技术部门的研究人员现在已经能够显著加速从发现新的作用机制到制备新的研究药物产品的过程临床试验．“我们新的快速通道方法将工艺开发所需的时间缩短了许多个月——而不是18个月到两年，整个开发过程，包括试生产，现在只需要6个月，”布伦瑞克Fraunhofer ITEM制药生物技术部门主任Holger Ziehr教授解释说。这对制药行业病人也一样。为了应对COVID-19大流行，生物工艺工程的新快速通道方法应运而生。Ziehr说:“我们与工业界的合作伙伴密切合作，开发了这种新方法。“这使我们能够将生产临床试验抗体所需的时间减少到正常情况下所需时间的三分之一。抗体是由免疫细胞．这些蛋白质与病原体结合，并触发破坏病原体的机制。作为一种疗法，它们支持免疫系统。”
与保罗-埃利希研究所协商制定战略
合成抗体可减轻慢性炎症，并有助于治疗神经退行性疾病和癌症。因此，研究人员乐观地认为，生物技术生产的抗体可以用于治疗COVID-19。Ziehr解释说:“任何希望开发治疗SARS-CoV-2的人类抗体的人都在与时间赛跑。”“18个月到两年的时间实在太长了。这就是导致我们选择不同的生产策略的原因，这样一种新的活性物质的合适候选物质就可以更快地进入临床研究。”为了使该战略站稳脚跟，这种新方法首先提交给了德国国家疫苗批准机构保罗-埃利希研究所。
与大多数其他抗体生产工艺一样，Fraunhofer项目开发的工艺基于中国仓鼠卵巢(CHO)细胞．大约80%的生物技术生产的药物级蛋白质是在这种细胞系的帮助下生产的。其中一个主要原因是，CHO细胞中附着在新合成蛋白质上的糖链与人类的糖链相似。
生产抗体的细胞工厂
研究人员是如何在如此短的时间内开发出一种新的活性成分的候选物质的呢?为了产生抗体，来自这种抗体的遗传物质，即。其DNA，其中包含相应的抗体基因，必须被引入CHO细胞。“为此，我们使用了所谓的质粒，”Ziehr说。“这些是环状DNA分子，通过一种称为转染的过程被引入CHO细胞。”这个转染过程发生在一个装有几毫升液体营养物质和数百万个细胞的容器中。然后将质粒添加到培养物中，在那里它们穿透细胞，然后随机地整合到染色体中。液体营养物质的组成确保了只有那些含有抗体基因的细胞才能繁殖。在传统方法中，繁琐的下一步是分离和测试单个细胞，直到CHO细胞克隆在其基因组中显示出最佳的抗体基因整合。
这是一个极其耗时的过程，因为单个细胞分裂可能需要长达48小时。“这意味着，在一个可用的克隆版本出现之前，很容易就会过去一年。这太长了，尤其是如果目标是开发一种治疗COVID-19的药物。因此，我们选择省去细胞分离的漫长过程，直接使用转染后的细胞池。这意味着要接受这样一种风险，即某些细胞会比其他细胞更成功地吸收来自抗体的遗传信息。然而，应用于细胞池的选择条件是产生最多抗体的细胞也是生长最好的细胞。一些细胞产生了更多的抗体，另一些细胞产生了更少的抗体，但它们都产生了相同的抗体。”
新的商业模式
这个风险得到了回报。结果是一个稳定的细胞池，生长良好，整体上产生大量抗体。在短短6个月的时间里，研究人员利用这种方法收获了大量的药物级单克隆抗体，并为临床试验准备了3500剂。此外，这种快速通道过程几乎可以用于任何一种药物级蛋白质。因此，它为夫琅和费项目在制药生物技术领域创造了一个全新的商业模式。
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