[發明專利]用于種子培養和生產過程中的自動接種的系統和方法

在審

• 申請號: 202080074358.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN114630894A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: M·切泰爾科;A·斯塔凌;C·奧爾;W·S·皮埃爾斯;M·康威
• 申請（專利權）人: 里珍納龍藥品有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平;徐志明

一種用于在種子培養過程中自動接種生物反應器的系統和方法包含：擴張腔室，其用于將初始細胞儲備物擴張到活細胞密度；生物反應器，其用于用擴張后的細胞儲備物進行接種；流體連通路徑，其在所述擴張腔室和所述生物反應器之間；泵，其用于控制穿過所述流體連通路徑的流體流；拉曼光譜儀，其用于生成拉曼光譜數據；多變量模型，其提供所述擴張腔室中的處理變量的預測；以及計算機系統，其用于當所述計算機系統依據所述拉曼光譜數據確定一個或多個預定義觸發事件已經發生時控制所述泵以實現經由所述流體連通路徑從所述擴張腔室自動接種所述生物反應器。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年10月25日提交的第62/925,940號美國臨時專利申請的優先權權益，且該臨時專利申請在允許的情況下以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

在此涵蓋的發明包括生物反應器系統，以及用于監測和控制生物反應器系統中的種子培養過程的方法。特定實施例進一步包括包含拉曼光譜儀的生物反應器系統，以及使用拉曼光譜法來監測和控制種子培養過程的方法。

背景技術

治療性抗體，且特定來說單克隆抗體(mAb)已經成為現代醫學中用于研發可在包含癌癥和自身免疫疾病等大量疾病的治療中使用的目標蛋白的重要工具。

由細胞系產生所關注的目標蛋白，所述細胞系從初始冷凍保存的細胞儲備物經由種子培養過程擴張經歷一個或多個階段直至實現預定活細胞密度(VCD)，此時，擴張的細胞儲備物接著被引入到生產型生物反應器以用于接種保持在其中的培養基。接種之后，細胞培養物在生物反應器中繼續生長直至榨出所要數量的目標蛋白，然后可采集細胞培養液且可使目標蛋白分離并提純。

傳統的種子培養過程包含初始冷凍保存的細胞儲備物和最終生產型生物反應器之間的使用增加大小的容器進行的細胞生長和擴張的多個階段。在較早工藝中，可經由若干階段擴張初始冷凍保存的細胞儲備物，所述階段可包含(例如)一個或多個搖瓶、一個或多個旋轉瓶、一個或多個編織袋，以及一個或多個擴張腔室，然后達到預定VCD以用于生產型生物反應器的接種。近年來，已經開發了用于以較少步驟實現預定VCD的更高效的種子培養過程。然而，現代工藝仍需要經由至少一個擴張腔室進行細胞擴張以達到預定VCD，然后在最終生產型生物反應器中接種培養基。

通常，最終目標蛋白濃度可增加，且可在生產型生物反應器中通過使用具有相同VCD的接種物來減小批次間的一致性。然而，產生目標生產型生物反應器性能的接種物VCD存在某一范圍。舉例來說，接種物VCD太低可能導致不合需要的乳酸細胞代謝，而接種物VCD過高可能歸因于細胞退出指數生長期而導致生產型生物反應器中細胞生長減緩。

不合需要的乳酸細胞代謝和生產型生物反應器中細胞生長減緩導致產生比原本已經從哪些細胞產生的目標蛋白更低數量的目標蛋白，且因此導致產量損失及過程效率總體降低。如此，合乎需要的是，細胞擴張生長到預定VCD，從而實現生產型生物反應器中合乎需要的乳酸細胞代謝并維持指數細胞生長，且生產型生物反應器在達到預定VCD之后盡快接種。

應了解，目標VCD范圍將基于不同細胞系的性質在細胞系之間變化。然而，另一困難在于，歸因于培養基和其它操作條件的變化，細胞擴張還可能在共同細胞系的個別生產線之間變化。因此，在上游擴張腔室中細胞擴張到預定VCD之后接種生產型生物反應器的定時可以是可變的。

盡管此項技術中目前有許多進步，但仍需要進一步改進種子培養過程，以便更進一步推進現有技術水平，并整體上改進產量。作為一個非限制性實例，現有技術水平將從促進細胞擴張到預定VCD之后生產型生物反應器的接種的改進中獲益。

發明內容