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生物咖啡茶

本帖最后由 都是过去 于 2016-2-9 18:19 编辑

张韧

       最近在生物咖啡茶上,一篇题为《应对粉末型哺乳动物细胞培养基的差异问题》的文章引起了不小的争议,不仅在网站、也扩展到微信群里。笔者也参与了部分讨论,但觉得简单讨论不足以表达自己对细胞培养基的理解和观点,故有了写本文的初衷。我希望本文对国内细胞培养基行业和生物制药行业都有参考意义。

       众所周知,任何业务或者产品的生命力是研发和品质,细胞培养基也不例外,不过不同产品有不同的特点,研发和质量的侧重点也不尽相同。而正是这不同之处,可能成就成功,也可能导致失败。

       我认为细胞培养基研发的重点和方向是为用户带来益处的个性化,质量的关键是产品的均一性。正如我在国内细胞培养基行业往何处去?一文中所提出的。

       说到个性化,我先和大家分享一个不应该是笑话的笑话。几年前一位生物制药专家曾经问我:我们从某跨国公司技术讲座听到他们介绍的万能培养基怎么还没研究出来?结果大家相视而笑。那段时间这样的场面不止一次发生。

       所谓个性化,就是根据用户细胞、工艺以及所生产的制品的特性,开发的细胞培养基,能够帮助用户提高生物制药的品质和安全性、提高产率、降低成本。说到这里,不能不提到CHO细胞无血清培养基。

       最早知道的无血清培养基是Gibco公司的SFM-II (Gibco公司后来被Invitrogen收购,后者又被Thermo Fisher收购),那时这是一个标志性的无血清培养基。为了减少r-EPO生产成本,企业和大学中有不少人对SFM-II进行成分分析,以期破解其配方,也的确有一些单位根据成分分析出来的配方试制了培养基,但是用户试用情况都不好。

       几乎所有CHO细胞无血清培养基都是以DMEM/F12为基础,添加成分配制而成,当时的文献也可以查到这些。正当国内努力分析Gibco SFM-II添加成分配方的时候,市场上JRH公司(后来被Sigma-Aldrich收购,后者又于去年被德国Merck收购)及其EX-Cell 302细胞培养基横空出世,其在DMEM/F12中令人意想不到的添加了植物水解蛋白,在细胞培养和蛋白表达方面取得了良好的表现,加上相对便宜的价格,很快夺取了Invitrogen在美国市场的半壁江山。

       而Invitrogen其实也没有止步于SFM-II,而是开发了更安全的化学成分限定无血清培养基CD-CHO,但在当时,其在细胞培养效果和价格上输给了JRH公司的EX-Cell 302。

       不论是老牌的Invitrogen还是后起的JRH公司,都是在努力研发更具有安全性、更能提升用户使用效率的新型无血清培养基,只不过前者走得有些“超前”于市场而暂时在部分市场失利,但是其作为行业策略和技术创新的领先者地位是不容置疑的。JRH公司没有简单模仿SFM-II,而是在DMEM/F12中创新性的添加植物水解蛋白,取得了巨大成功。

       反过来,国内按照八十年代文献以DMEM/F12为基础培养基,分析模仿SFM-II配方的方式始终没有成功。现在看起来,如果当时有足够多的模仿培养基样品,有足够的耐心让细胞适应和驯化,模仿的培养基不一定不能成功。但即使成功,也已经是一个落后的产品了。以DMEM/F12为基础培养基的确是经典,如果能够站在用户角度创新地研究配方,也许当时能取得一定的进展甚至成功。

       10多年以前,刚刚接触细胞培养基不久的我通过拜访客户发现一个现象,当时的国内疫苗行业,不论是人用疫苗还是兽用疫苗,几乎全部使用1950年左右发明的199或MEM细胞培养基,这使我非常不解,半个多世纪我们的生活发生了巨大变化,可是作为新兴科技的生物制药行业为什么停滞不前呢?

       那时候细胞培养基供应商们每年要参加多次疫苗企业招标,互相见面的话题永远是抱怨用户杀价,而面对用户的时候却永远希望自己的报价最低以获得一年采购合同。由于一直沿用半个多世纪的老产品旧工艺,疫苗企业也只能通过不断压低供应商价格来提高其产品毛利率,或者摊薄药监部门不断提高的抗原含量或者纯化标准所带来的成本增长。而落后的人工为主的工艺在生产中一旦出现问题,用户也首先把问题归结于原料的批间差,哪怕同一批细胞培养基,用户前面用得好后面突然不好,或者有人用得好有人用得不好,甚至供应商在用户现场操作就用得好、离开就出问题。

       与其抱怨客户,为什么不帮助其从生产工艺上提高产率、降低成本呢?清大天一就是基于这个理念开发了低血清细胞培养基系列产品,并成功在口蹄疫疫苗生产中使用,大幅度降低了用户的生产成本。随后又开发了低血清悬浮培养口蹄疫生产工艺和培养基、无血清悬浮培养口蹄疫生产工艺和培养基,为用户产品品质和市场表现带来本质的提升,且大幅度降低了成本。在帮助客户技术升级的时候,自身也脱离恶性竞争获得了发展。

       那时候也出现过一些疫苗企业为了降低成本而在疫苗产品中违规添加成分的事件,如果他们当时能够接受低血清培养基以提高产率降低成本,这些情况也许就不会发生。

       再看细胞培养基行业,那时国内企业有清大天一、宜兴赛尔、徐州利富康、无锡美迪、上海康达、上海旭太等多家,只有坚持个性化创新的清大天一不断发展随后被德国Merck收购,而其它的大部分由于一直停留在199和MEM等基础培养基层面上,到现在已经在市场中几乎销声匿迹了。跨国公司中一直参与国内市场价格竞争的Hyclone公司先是被Fisher收购,后来其细胞培养基业务又在Thermo Fisher收购Invitrogen公司以后,被卖给GE公司。

       对于细胞培养基来说,最重要的永远是用户使用效果,配方是为效果服务的,要为提高使用效果不断创新。而若想让用户达到优异的使用效果,则必须根据其生产或科研的细胞、工艺、所表达的蛋白等具体情况,个性化地优化培养基的配方。常用的细胞培养过程中代谢分析就是基于这个道理。

       即使是在生物制药技术相对滞后的国内,JRH的EX-Cell 302也不是万能培养基。用户为提高表达量往往会在其中添加一些其它成分,或者与国内清大天一的一款含有植物水解蛋白的无血清培养基混合使用。于是才有Sheffield公司的各种植物hydrolysate进入中国,以满足用户的对细胞培养基进行优化的个性化需求。

       我曾经写过的Lonza公司,其业务包括构建细胞和载体,为用户开发生产工艺,也包括开发针对用户的的细胞培养基配方。

       正因为生物药的工艺具有个性化的特殊性,在其专利到期后的仿制药被称为生物类似药(biosimilar),而不是像化学药一样称为仿制药。因为生物药即使是仿制,仍然是一个新的自主研发过程,与已获准注册的参照药具有相似性,而不是完全相同。

       所以,细胞培养基研发的重点和方向应该是为用户带来益处的个性化不断优化,而不是局限在固定配方里。

       当一个为用户个性化的细胞培养基开发成功后,保持这一产品的均一性就是生产的关键了。因为只有均一性好,用户的生产工艺才能不断稳定地重复。而只有真正实施GMP管理,才能保障产品的均一性,最大限度的减少批间差异。细胞培养基的生产工艺可以有多种方式,只要经过验证,其能够满足产品的质量标准,尤其是能够保持产品良好的均一性,就是可行的。

       回到本文标题,保持细胞培养基生命力的应该是不断创新的研发和个性化,而均一性是产品质量的最关键一点。

       讲了一些故事,目的是讨论细胞培养基的生命力。其中也许有些情节与实际情况存在一些出入,请朋友们谅解和指正。谢谢!

       祝生物制药行业的朋友们新春快乐!

       (2016/02/06-08)


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发表于 2016-2-6 22:21:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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该帖共收到 4 条回复!
均一性和溶解性是细胞培养基产品的重要指标。
发表于 2016-2-7 09:09:20 来自手机 | 显示全部楼层

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双响炮 发表于 2016-2-7 09:09
均一性和溶解性是细胞培养基产品的重要指标。

谢谢陈总指点!

在实际生产中,为用户不断改进、帮助其提高产品品质、产率,降低其成本的细胞培养基才是最关键因素。
发表于 2016-2-8 13:56:57 | 显示全部楼层

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赞,谢谢楼主!
发表于 2020-2-27 11:17:48 | 显示全部楼层

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谢谢!
发表于 2020-4-3 17:02:19 | 显示全部楼层

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