Produktionen av rekombinanta biofarmaceutiska läkemedel, exempelvis monoklonala antikroppar, är en oumbärlig men ansträngande process. Under 2019 var sju av de tio mest sålda läkemedlen globalt baserade på rekombinant producerade monoklonala antikroppar. En betydande flaskhals i utvecklingen av stabila cellinjer är screening och selektion av högproducerande singelcellkloner. Tekniker som utspädningskloning (limiting dilution) och fluorescensaktiverad cellsortering (FACS) når idag medelmåttiga resultat som bäst, men saknar förmåga att både isolera produktiva singelcellkloner och hålla cellviabilitet på en acceptabel nivå. Samtidigt kan CellCelectorn™, ett helt automatiserat instrument utformat för att detektera, selektera och isolera singelcellkloner, screena celler för att kartlägga deras produktivitet. CellCelectorn™ är utrustad både med brightfield- och fluorescerande kameror och kan ranka samtliga cellkloner i en provplatta efter produktivitet för att sedan överföra de mest lovande klonerna till en destinationsplatta för vidare analyser och singelklonexpansion. Med avstamp i detta instrument var syftet med projektet att utveckla ett automatiserat arbetsflöde för screening och selektion av högproducerande singelcellkloner med hög genomströmning vid generering av stabila cellinjer. Inledande tester med redan utvecklade och produktiva cellinjer genomfördes för att undersöka CellCelectorns™ prestanda och för att upprätta och optimera sekundära parametrar relevanta för instrumentets kapacitet. Då dessa inledande tester var framgångsrika utfördes en polyklonal selektion i syfte att utveckla tre stabila cellinjer producerandes olika antikroppar. Dessa cellinjer skulle sedan användas för att undersöka CellCelectorns™ förmåga att isolera och överföra de mest lovande singelklonerna till en destinationsplatta. Dessa test kunde tyvärr inte genomföras, då kontaminering i de polyklonala poolerna hade uppstått, men de övergripande resultaten av detta projekt indikerar att CellCelectorn™ är kapabel till att screena för och ranka singelkloner efter deras produktivitet samt att selektera högproducerande klonkandidater under en enda arbetsvecka. Framtida tester är dock nödvändiga för att säkerställa CellCelectorns™ förmåga att isolera singelcellkloner med hög genomsnittlig cellviabilitet för att kunna genomföra singelklonexpansion. / The production of recombinant biopharmaceuticals, such as monoclonal antibodies (mAbs), from stable mammalian cell lines is an indispensable yet strenuous process. In 2019, seven of the top ten most sold drugs globally were based on monoclonal antibodies produced recombinantly. A prominent bottleneck in stable cell line development is the screening and selection of high target protein producing single clone candidates. Today, techniques such as limiting dilution and Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) receive moderate success at best at isolating single clones while keeping cell viability high. Simultaneously, the CellCelector™ is a fully automated instrument designed for the detection, selection, and isolation of single cell clones. Containing both a brightfield and fluorescence-detecting camera, the CellCelector™ can screen cells to measure their productivity and rank them accordingly, meaning high target protein producing clones can be selected and transferred to a destination plate for single clone expansion. Thus, this project aimed at developing an automated high-throughput workflow using the CellCelector™ to streamline the screening and selection steps of stable mammalian cell line generation. Several tests with stable proof-of-concept cells were performed to evaluate the performance of the CellCelector™ and to establish favorable secondary parameter settings. As initial proof-of-concept tests showed promise, a polyclonal selection to obtain three stable Human Embryonic Kidney (HEK) cultures expressing different antibodies was carried out in order to test the CellCelector™ proficiency in clone selection and picking. Unfortunately, no clone picking or single clone expansion could be executed due to bacterial contamination in the cell cultures. Nevertheless, the overall results of this project indicate high potential of the CellCelector™ to detect and identify promising stable clone candidates for single clone expansion over the course of a single work week. Future tests are however required to solidify CellCelector™ ability to isolate monoclonal clones while preserving cell viability for single clone expansion.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-299884 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Karlsson Persson, Jonathan |
| Publisher | KTH, Proteinvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2021:154 |
Page generated in 0.0025 seconds