Optimierung von CHO Produktionszelllinien:
RNAi-vermittelter Gen-knockdown und Untersuchungen zur Klonstabilität
Sandra Klausing
Chinese Hamster Ovary (CHO) Zelllinien stellen das meistgenutzte System für die industrielle Produktion von Biopharmazeutika dar. Um die Effizienz und Ausbeute der Produktionsprozesse weiter zu steigern, kann beispielsweise eine Optimierung der Produktionszelllinien auf Gen- oder Transkript-Ebene durchgeführt werden.
In der vorliegenden Arbeit erfolgte eine solche Zelllinienoptimierung durch einen siRNA-vermittelten knockdown von potentiellen Zielgenen. Die analysierten Zielgene stammten dabei aus verschiedenen zellulären Signalwegen wie der Apoptose, dem Zellzyklus und der Histon-Modifikation. Der stabile Zielgen-knockdown wurde durch lentiviralen Gentransfer eines shRNA-Expressionsvektors und dessen Integration in das Genom der CHO-Zellen erreicht. Die transduzierten Zellpools wurden anschließend in Batch- und Fed-Batch-Kultivierungen hinsichtlich Wachstum und Produktbildung charakterisiert. Insgesamt wurde gezeigt, dass ein siRNA-vermittelter Gen-knockdown erfolgreich für die Identifizierung von Zielgenen für die Zelllinienoptimierung eingesetzt werden kann und einige der untersuchten Gene für eine Zelllinienoptimierung in Frage kommen.
In einem weiteren Teilbereich dieser Arbeit wurde die häufig beobachtete Problematik der Instabilität von Produktionsklonen in Bezug auf die Produktivität untersucht. Dafür wurde der Einfluss einer hohen Passagenzahl, des Selektionsdrucks und des Vektor-Designs auf die Abnahme der Produktbildung eines CHO-Zellklons bewertet. Ergebnisse dieser Analysen lieferten Hinweise auf eine sinnvolle Optimierung während der Zelllinienentwicklung.
