Smart feed design for biopharmaceutical production

Viktiga resultat som projektet gav

I SmartFD-projektet är syftet att använda matematisk modellering för att förbättra utvecklingen av odlingsprocess för proteinläkemedel (biopharmaceutical) för optimala lösningar till reducerade kostnader och arbetskraft. Fokus är skapandet av smarta modellbaserade verktyg för att utveckla odlingsmedier och feed strategier för tillverkningsprocesser av fed-batch och perfusion mot optimeringen av det viktiga kvalitetsattributet: glykosyleringen, en post-translationell modifiering, nyckel för produktens stabilitet, aktivitet och immunologiska respons.

Långsiktiga effekter som förväntas

Påverkan av sockerarter på glykosylering beskrevs med nya matematiska modeller. Nya metoder för smart modellidentifiering för kinetikmodell skapades genom inkrementell modellering och Gaussisk modellering. Dessa modeller användes för att designa feed för perfusion och fed-batch odlingar och applicerades i perfusions- och fed-batchkörningar. Huvudsakligen har vi visat att denna typ av modellbaserad strategi kan förbättra utvecklingsresultatet mycket effektivt. Arbetet presenterades i 2 vetenskapliga granskade artiklar, 3 manuskript och 3 konferenspresentationer.

Upplägg och genomförande

Projektet var ett samarbete mellan flera grupper från KTH, dvs Cell Technology Group vid Industrial Biotechnology Dept. för bioprocessteknik och processmodellering, Glycoscience Div. för glykan expertis och Decision and Control Systems Div. för modellering, systemidentifiering och model-baserad feed design, GE Healthcare och Cobra Biologics. KTH-grupperna utförde labbarbetet, modellering, systemidentifiering och model-baserad feed design, medan de industriella partnerna tillhandahöll inputs relevanta för industrin, råmaterial och stöd för analyser.