Por qué el desarrollo de línieas celulares se ralentiza en el bioprocesamiento
En el desarrollo de líneas celulares, los plazos se dilatan si la información sobre el crecimiento no está disponible a tiempo, especialmente durante el cribado de grandes paneles de clones en cultivos de pocos milímetros. El análisis de espectroscopía Raman en línea, utilizando una configuración de flujo de microvolumen, convierte la concentración de células viables (VCC, por sus siglas en inglés) y sus tendencias en una señal operativa que puede emplearse durante el cribado para una detección temprana: clasifique antes, repita menos análisis y conserve el volumen de cultivo mientras mantiene unos flujos de trabajo preparados para la automatización.
El proceso de cribado de clones es un problema de rendimiento disfrazado de un problema analítico. Es posible medir las células, pero no con la rapidez suficiente, ni con la constancia necesaria, ni sin consumir los preciados cultivos tempranos. Cuando la información de VCC no está disponible a tiempo, se retrasa la depuración de clones, se repiten pruebas de confirmación y se extiende el ciclo cribado-pasaje, elevando el tiempo y el coste del desarrollo.
La evolución de la VCC que puede utilizar para actuar a tiempo
La espectroscopía Raman permite realizar un seguimiento en línea y no invasivo de la concentración celular y de las señales de viabilidad en múltiples cultivos. Modelos quimiométricos entrenados en un rango amplio de VCC permiten identificar diferencias en las tendencias relativas de VCC entre clones CHO y evaluar candidatos con menos dependencia de métodos de recuento basados en reactivos.
Información que aporta la espectroscopía Raman:
- Separación temprana de VCCentre candidatos a clones (señal de clasificación)
- Trayectoria de crecimiento durante el cribado y el pasaje (permite conocer la tendencia, no obtener información de un único momento)
- Señales equivalentes entre líneas CHO / y diferentes proteínas expresadas, garantizando un cribado consistente
Esta capacidad fundamental se ha validado en estudios revisados por pares que muestran que la espectroscopía Raman puede modelar de forma fiable el crecimiento celular, la concentración de células viables y los perfiles metabólicos en cultivos de células CHO bajo condiciones variables.
Diseñado para cultivos de mililitros y flujos de trabajo de alto rendimieto
Para ajustarse a las restricciones de las etapas iniciales, se utiliza un sistema Raman diseñado para operar en pequeños volúmenes y obtener espectros fiables con cantidades mínimas de muestra. La célula de microflujo reduce al mínimo el consumo de muestra sin comprometer la calidad espectral, y su diseño permite integrarla en futuros sistemas de manipulación automatizada.
Este flujo de trabajo de ingeniería se ajusta a las necesidades de CLD:
- Pequeños volúmenes de muestra
- Alto rendimiento de cribado
- Mediciones reproducibles en un gran número de cultivos
- Futura integración en plataformas de cultivo automatizadas
Clasificación de clones más rápida con menos repeticiones de pruebas
Cuando se dispone de las tendencias del VCC con una carga de muestreo mínima, es posible tomar decisiones antes. Los equipos pueden descartar antes a los clones con bajo rendimiento, tomar decisiones de pase más estables y converger más rápido hacia clones robustos y productivos, sin tener que esperar a los largos tiempos de respuesta de los ensayos. El resultado no es “tener más datos”, sino tenerlos en el momento adecuado: obtener resultados rápidos permite tomar decisiones cuando el conjunto de clones aún es amplio y las opciones siguen abiertas.
Beneficios operativos demostrables en el desarrollo de líneas celulares
Al reducir la dependencia de ciclos de recuento que consumen muchos reactivos, los equipos de CLD pueden documentar:
- Ciclos de cribado más cortos y una selección de clones más rápida
- Menor uso reactivo/consumible
- Se consume menos volumen de cultivo en las primeras fases de desarrollo
- Comparabilidad más coherente entre grandes conjuntos de clones
- Analíticas que pueden ampliarse hacia la automatización, en lugar de depender de pasos manuales independientes
Flujo de cribado de CLD en KBI Biopharma
En una aplicación documentada de CLD, la espectroscopía Raman permitió desarrollar modelos predictivos para el seguimiento de la concentración celular en múltiples líneas de CHO que expresaban distintas proteínas recombinantes. Esto garantizó una diferenciación sencilla a lo largo de un amplio rango de VCC, al mismo tiempo que se minimizaba el volumen de muestra necesario.
Más allá de demostrar su viabilidad, la implementación mostró cómo el análisis de tendencias mediante espectroscopía Raman encaja de forma natural en los flujos de trabajo de CLD — desde el diseño experimental hasta la construcción del modelo — y cómo puede respaldar una evolución hacia una monitorización upstream automatizada a largo plazo.
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Endress+Hauser apoya el desarrollo de líneas celulares desde el diseño experimental hasta el modelado quimiométrico y la formación, ofreciendo soluciones de espectroscopía Raman a medida para análisis de microvolúmenes y procesos listos para la automatización.
Nuestra prioridad no es solo la instrumentación, sino capacitar a los equipos de CLD para avanzar con rapidez y seguridad, protegiendo cultivos valiosos y facilitando decisiones de proceso más tempranas y mejor informadas.
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