BioPharm.Si: Trendi v biofarmacevtski proizvodnji II


Datum: četrtek, 14. 3. 2019: 9h-16h

Lokacija: Ljubljana, Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport, Masarykova cesta 16, Velika dvorana


Udeležba je brezplačna, prijava pa obvezna: info@cobik.si.


Program

9:00 - 9:10

Uvodni nagovori

9:10 - 9:40

Pogovor z Urošem Urlebom, direktorjem Razvoja bioloških zdravil Mengeš, Lek: Trendi v biofarmaciji

S prof. dr. Urošem Urlebom se bo pogovarjal dr. Matjaž Peterka

 

prof. dr. Uroš Urlep, direktor Razvoja bioloških zdravil Mengeš, Lek 

9:40 - 10:05

The Antagonistic Effects of Chromatin on Biomolecule Purification

About 10% of the contaminants in bioreactor harvests cause 90% of the problems in downstream purification. That 10% is defined by its association with chromatin; chromosomal remnants that persist in cell culture harvests. This presentation will briefly discuss the composition and structure of chromatin,  and document its presence in cell culture harvests. It will continue with extensive examples of how chromatin interferes with purification of IgG and other biomolecules, including exosomes and virus particles. It will identify several proven strategies for controlling chromatin contamination and illustrate their benefits, for example reducing contaminant levels in biosimilar IgG (Trastuzumab) to 3 ppm host cell protein, less than 1 ppb DNA, and aggregates to less than 1 %, with IgG recovery greater than 99 % in one single chromatography step. A reference library of key resources will also be shared.

Pete Gagnon

BIA Separations

 

Pete Gagnon, CSO, BIA Separations

Pete Gagnon is a widely known and respected authority in the field of downstream processing. He holds more than 100 patents in more than a dozen countries, covering various aspects of purifying antibodies, other recombinant proteins, virus particles, and exosomes. He is the author of more than 100 articles, book chapters, and books; an editorial advisor for several journals and conferences, and a frequent conference presenter. He has held high level positions in several companies and is currently the Chief Scientific Officer of BIA Separations.

10:05-10:20

Odmor

10:20 - 10:40

Next generation downstream process – manufacturing of biologics in a continuous way

Namen predavanja je predstaviti napredne proizvodne strategije za pripravo bioloških zdravil, ki jih razvijamo v okviru projekta nextBioPharmDSP – Razvoj naprednih procesov pridobivanja bioloških zdravil. Glavni cilj tega projekta je razviti integriran in kontinuiren proces za pripravo bioloških zdravil na proizvodni skali. Bolj podrobno bo fokus na pristopih kontinuirne kromatografije, pretočnih načinih separacij in naprednih analitskih orodjih za detekcijo kvalitete produkta v realnem času ter povezovanju vseh teh tehnologij v en kontinuiren proces (Zahvala: Ta projekt je prejel sredstva iz programa Evropske unije za raziskave in inovacije Obzorje 2020 na podlagi sporazuma o dodelitvi sredstev št. 635557.)

Dr. Gorazd Hribar

Lek

 

Dr. Gorazd Hribar, vodilni raziskovalec v Tehničnem razvoju bioloških zdravil Mengeš Lek

Gorazd Hribar ima doktorat iz biokemije in molekularne biologije Univerze v Ljubljani iz leta 2009. Razvoju bioloških zdravil Mengeš (Lek d.d., Novartis) se je pridružil leta 2012 in od takrat deloval v različnih raziskovalnih vlogah, trenutno pa je vodilni raziskovalec na področju razvoja izolacij bioloških zdravil ter vodja EU projekta nextBioPharmDSP – Razvoj naprednih procesov pridobivanja bioloških zdravil. Pred tem je bil zaposlen kot raziskovalec na Kemijskem inštitutu, kjer je bil tudi član in podpredsednik nadzornega odbora. Njegovo trenutno področje delovanja je razvoj podobnih bioloških zdravil in razvoj naprednih / kontinuirnih postopkov proizvodnje. Je tudi soustanovitelj biotehnološkega podjetja Ichorlabs d.o.o..

10:40 - 11:00

Vpeljava transkriptomskih podatkov v mehanistični model sesalskih celic CHO

Pri modeliranju bioprocesov razvijamo mehanistični model z namenom znižanja stroškov pri proizvodnji bioloških zdravil. Z modelom pridobimo vpogled v metabolizem sesalskih celic CHO (ang. Chinese Hamster Ovary). Model centralnega metabolizma vključuje različne procese, kot so glikoliza, Krebsov cikel, fosfoglukonatno pot, anaplerotične reakcije, metabolizem amino kislin, cikel sečnine, metabolizem protiteles, nukleotidov, lipidov, biomase in transportnih reakcij. Metabolite razdelimo v dve skupini: (a) metabolite, katerim predpostavimo stacionarno stanje (b) metabolite katerim merimo koncentracije tekom procesa. Obravnavan mehanistični model vsebuje 180 metabolnih reakcij in upošteva razporeditev metabolitev iz skupine (a) in (b). Kinetične izraze reakcij opišemo z reverzibilno Monodovo kinetiko. Kot rezultat pridobimo vektor metabolnih fluksov, ki podaja ocene za hitrostne rede metabolnih reakcij. Izkaže se, da vektor ni enolično določen.

Cilj razvoja mehanističnega modela je nadgradnja z vpeljavo transkriptomskih podatkov in pokazati, da s povečanim obsegom uporabljenih informacij lahko zožimo nekatere intervale, ki pripadajo vektorju  metabolnih fluksov. Pri tem upoštevamo dve ključni predpostavki: (i) količina izraženega encima je pogojena s številom kopij RNA (transkripcijski podatki oz. transkriptomika), kjer izločimo podatke pod določenim pragom, namen je izognitev podatkom, ki bi lahko predstavljali šum. (ii) Vsak encim je biološko aktiven sorazmerno s pretvorbenim številom, ki nam pove koliko molekul substrata se pretvori v produkt v sekundi pri reakciji, ki jo katalizira encim. S povezovanjem transkriptomike in vrednosti pretvorbenega števila (kcat) določimo relativne hitrosti reakcij v metabolni mreži. Z uporabo tovrstnih podatkov pridobimo spremembo v intervalih vektorja metabolnih fluksov ter s tem natančnejši mehanistični model.

Vivian Erklavec Zajec

KI

 

Vivian Erklavec Zajec, Kemijski Inštitut

Vivian Erklavec Zajec je leta 2015 končala študij kemijskega inženirstva in pridobila univerzitetna diplomirana inženirka kemijskega inženirstva, na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo(UL) Maja 2018 se je v sklopu projekta BioPharm.si, pridružila odseku za katalizo in reakcijsko inženirstvo na kemijskem inštitutu, z nalogo vpeljave transkriptomskih podatkov v že obstoječ mehanistični model, ki opisuje centralni metabolizem in glikozilacijsko pot sesalskih celic CHO.

11:00 - 11:20

Izražanje genov kot senzor produktivnosti celičnih linij

Izbor najbolj primerne celične linij za proizvodnjo je eden od prvih korakov v razvoju biološkega procesa. Za transfekcijo z geni, ki kodirajo za želeni farmacevtski produkt, se uporabljajo standardne starševske linije ovarijskih celic kitajskega hrčka (CHO). Najbolj kritičen ter časovno in finančno zahteven korak je izbira celičnih linij, ki proizvajajo velike količine visoko kvalitetnega produkta in so hkrati genetsko stabilne. V predavanju bomo predstavili metodologijo za identifikacijo RNA-markerjev, za napovedovanje visokoproduktivnih klonov že v zgodnji fazi razvoja produkcijskih celičnih linij.

Dr. Tjaša Stare

NIB

 

Dr. Tjaša Stare, Nacionalni inšitut za biologijo

11:20 - 11:40

Metabolna fenotipizacija za napovedovanje produktivnosti celičnih linij

Zadostna produktivnosti celičnih linij je eden od ključnih izzivov biofarmacevtike, ki znatno vpliva na stroške razvoja. V okviru programa BioPharm raziskujemo možnost napovedovanja produktivnosti celic CHO na podlagi njihovega metabolnega profila že v zgodnjih fazah razvoja celične linije ali bioprocesa. Pri tem uporabljamo tehnologijo fenotipskih mikromrež (Phenotype Microarrays) podjetja BioLog, kjer spremljamo rast celic na 671 različnih substratih tako hkrati lahko opazujemo veliko število metabolnih poti. Cilj je določitev označevalcev, ki bodo lahko ločili visoko- in nizko-produktivne celice CHO že pri njihovem razvoju, tehnologija pa se lahko uporabi tudi za optimizacijo strategije vodenja procesa za podaljševanje produkcijske faze.

Doc. Dr. Špela Baebler

NIB

 

Doc. Dr. Špela Baebler, NIB

Doc. dr. Špela Baebler je raziskovalka na nacionalnem inštitutu za biologijo, kjer s pristopi sistemske biologije raziskuje interakcije rastlin s povzročitelji bolezni. V okviru programa BioPharm, projekta RRP1 pa te pristope prenaša tudi na področje biofarmacevtike.

11:40 - 12:00

TBD

12:00 - 13:00

Kosilo

13:00 - 13:20

Samodejno doziranje hranil v bioreaktor

V sklopu predavanja z naslovom »Samodejno doziranje hranil v bioreaktor« bo predstavljen razvoj celotnega sistema, ki omogoča učinkovito vodenje biološkega procesa z uporabo ramanske spektroskopije. Pojasnjene bodo ključne komponente sistema, med katere sodijo dinamični model kinetike sesalskih celic CHO, adaptivno prediktivni regulator za doziranje hranil, modeli pridobljeni po metodi delnih najmanjših kvadratov, ki omogočajo uporabo ramanske spektroskopije, ter simulator za načrtovanje vodenja in izvajanje simulacijskih eksperimentov. Omenjena bo tudi strojna oprema, ki je potrebna za implementacijo samodejnega doziranja hranil ter uporabniški vmesnik, preko katerega lahko uporabnik spremlja in nadzira proces v bioreaktorju.

Dr. Simon Tomažič

Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani

 

Dr. Simon Tomažič, Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani

Simon Tomažič je diplomiral leta 2012 in doktoriral leta 2016 na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Trenutno je zaposlen kot asistent in raziskovalec v Laboratoriju za avtomatiko in kibernetiko na isti fakulteti. Njegovi glavni raziskovalni interesi vključujejo identifikacijo mehkih modelov, vodenje bioloških procesov in lokalizacijo v notranjem okolju z uporabo pametnega telefona. Ukvarja se tudi z adaptivnimi in prediktivnimi regulacijskimi sistemi, vizualno odometrijo, Bluetooth lokalizacijo, uporabo inercialnih senzorjev in senzorske fuzije. Izkušnje ima na področju strojnega vida, inercialnih senzorjev, fuzije senzorjev, prediktivnega vodenja, matematičnega modeliranja, identifikacije mehkih modelov, računalniške simulacije, brezžičnih komunikacij ter razvoja industrijskih in IoT aplikacij. Je avtor sedmih konferenčnih prispevkov in šestih znanstvenih člankov.

13:20 - 13:40

QCM kot osnova za razvoj biosenzorjev in celičnih testov

Na Odseku za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo Kemijskega inštituta razvijamo nove možnosti zaznavanja na osnovi mikrotehtnice s kremenovim kristalom. V okviru evropskega projekta H2020 NextBioPharmDSP smo pokazali možnosti specifične detekcije rekombinantnih protiteles IgG v realnem času v in-line postavitvi za kromatografsko stopnjo. V programu SPS Biopharm.si pristop nadgrajujemo v možnost hitre prepoznave glikozilacijskega vzorca na osnovi specifične afinitete lektinov do terminalnih sladkornih skupin. Glikozilacijski vzorec lahko značilno vpliva na fiziološke učinke proteinov. Senzor nadalje oblikujemo kot podlago za celične kulture. Možnost spremljanja spremembe mase in mehanskih lastnostih omogoča takojšnjo zaznavo celičnega odziva po izpostavitvi testnim substancam.

Dr. Simon Caserman

Kemijski inštitut

 

Dr. Simon Caserman je doktoriral na področju biokemije in molekularne biologije na Univerzi v Ljubljani. Raziskovalno je deloval na področju genetike dednih oblik raka in na področju študije biologije raka in vitro. Trenutno je zaposlen na Kemijskem inštitutu v Ljubljani, kjer deluje na področju razvoja celičnih modelov za in vitro evalvacijo bioloških učinkov nanodelcev, toksinov in terapevtsko zanimivih proteinov na področju preko-epitelijske dostave učinkovin ter na področju spremljanja in razvoja biotehnoloških procesov.

13:40 - 14:00

VIS-NIR Raman spectrometer

V sklopu projekta Biopharm.si, Instrumentation Technologies razvija ramanski spektrometer, ki služi kot senzor za detekcijo različnih bioloških in/ali organskih snovi v kontinuiranem biofarmacevtskem proizvodnem procesu. Za spektrometer smo kot vir vzbujanja izbrali  laserja s 532nm in/ali 785nm valovno dolžino, ki se lahko uporabljata na tako bioloških kot organskih vzorcih. Optični sistem Czerny-Turner smo izbrali za optimizacijo geometrije - medtem ko smo uporabili za zaznavanje spektra Raman senzor CCD. Koncept spektrometra uporabniku dopušča možnost preproste menjave vira laserja in uporabo spektrometra za in-line, on-line in at-line meritve. Ramanski spektrometer je bil testiran na različnih vzorcih vključno z beljakovinami in lipidi. Rezultati meritev kažejo dobro primerjavo z meritvami, ki so bile pridobljene z Kaiser RamanRxn2 z bio-pro sondo, z Ocean optics USB4000 spektrometrom in z HORIBA iHR320 spektrometrom.

Marko Vučković

Instrumentation Technologies

 

Marko Vučković, Instrumentation Technologies

Marko Vučković je končal dodiplomski in magistrski študij na Fakulteti za elektrotehniko v Nišu. Pred prihodom v Instrumentation Technologies je delal kot raziskovalec na področju GNSS sistemov, in sicer je delal na razvoju GNSS sprejemnika za nove Galileo in GPS signale, hkrati je pa delal kot asistent na Univerzi v Novi Gorici. Po tem je v podjetju Intra lighting delal kot referent kakovosti in višji razvijalec. V podjetju Instrumentation Technologies dela kot arhitekt rešitev na različnih projektih, vključno s projektom Biopharm.si, kjer dela na razvoju VIS-NIR Ramanskega spektrometra za biofarmacevtskega potrebe.

Uroš Jerman

Instrumentation Technologies

 

Uroš Jerman, Instrumentation Technologies

Uroš Jerman je naziv magister znanosti prejel leta 2016 na Univerzi v Ljubljani, Fakulteti za elektrotehniko. Pred tem je pridobil na isti ustanovi naziv univerzitetni inženir elektrotehnike (2008). Njegovo dodatno izobraževanje je obsegalo končanje GMP (General Management Program) na poslovni šoli IEDC (2017).Od leta 2016 je zaposlen v podjetju Instrumentation Technologies, kjer vodi poslovno enoto, ki se ukvarja z razvojem strojne in programske opreme na področju pametne povezljivosti in medicine. Pred tem je v podjetju Instrumentation Technologies vodil razvojne projekte in bil odgovoren za razvoj strojne in programske opreme na projektu pametnega merilnika. Pred tem je bil med leti 2008 in 2016 zaposlen v podjetju Iskraemeco, kjer je bil odgovoren za vodenje skupine razvijalcev programske opreme, razvoj nove arhitekture pametnih merilnikov ter sodeloval v tehničnem odboru združenja proizvajalcev merilnikov električne energije – IDIS, odgovoren za razvoj in harmonizacijo objektnih modelov pametnih merilnikov. Sodeloval je pri razvoju novih pametnih merilnikov na nizozemskem (SMR 5.0) in avstrijskem (KNG) trgu. V letu 2017 je – skupaj s kolegi v Iskraemeco - pridobil zlato priznanje GZS za inovacijo “Smart Meter Platfrom”. Njegova znanja obsegajo vodenje ljudi, vodenje projektov, razvoj in priprava arhitekture programske opreme za vgradne sisteme, dobro poznavanje področja pametnega merjenja in trendov v komunikacijah.

14:00 - 14:20

Prijazna analiza spektrov s programom Orange: od surovih podatkov do napovedi

Z razvojem tehnologije se količina podatkov, ki nastaja med raziskavami, proizvodnji ali poslovanjem, hitro povečuje. Zdi se, da ustvarjamo več podatkov, kot jih zmoremo razumeti. Z orodjem Orange zato želimo čim širšemu krogu uporabnikov omogočiti, da samostojno, brez čakanja na strokovnjake, analizirajo svoje podatke. Orange je prosto dostopno orodje za odkrivanje znanja iz podatkov. Prijazen uporabniški vmesnik nam omogoča, da lahko hitro odgovorimo na vedno nova vprašanja, ki se nam porajajo ob analizi. Orangeve gradnike za vizualizacijo, odkrivanje skupin in napovedovanje lahko skoraj poljubno povezujemo in tako odgovarjamo na zastavljena vprašanja. Sicer je Orange splošno orodje, a ponuja tudi specializirane gradnike za nekatere vrste podatkov, denimo za časovne vrste, genske izraze, besedila, grafe, ali spektre. Orange vam bomo predstavili na primeru analize podatkov o spektrih, ki zajemajo kemične lastnosti vzorca, kot jih dobimo z infrardečo spektroskopijo ali spektroskopijo Raman.

Marko Toplak

Fakulteta za računalništvo in informatiko

 

Marko Toplak, Fakulteta za računalništvo in informatiko

Marko Toplak dopolnjuje Orange z gradniki za analizo spektralnih podatkov. Od leta 2008 je del razvojne ekipe Orange in član Laboratorija za bioinformatiko na Fakulteti za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani. Raziskoval je na področjih bioinformatike in odkrivanja znanja s podatkov ter doktoriral s temo "Uporaba predznanja o povezanosti značilk pri gradnji napovednih modelov". V letih 2018 in 2019 je podoktorski raziskovalec na Sinhrotronu Soleil v Franciji.

14:20 - 14:40

Odmor

14:40 - 15:00

TBD

dr. Frenk Smrekar

Jafral

 

dr. Franci Smrekar, direktor, Jafral

15:00 - 15:20

Kontinuirni procesi gojenja bakterij in bakteriofagov

Sistem bakterija-bakteriofag predstavlja sistem z najvišjo dinamiko v biološkem svetu. Poleg tega postajajo bakteriofagi ponovno vedno bolj pomembni za zdravljenje bakterijskih infekcij, zaradi vedno večje rezistence bakterij na antibiotike. Prav zaradi tega lahko gre za idealen modelni sistem za študij kontinuirnih procesov. V predavanju bomo predstavili metodologijo, ki smo jo uporabili pri razvoju kontinuirnega bioreaktorskega sistema za študij interakcije bakterija-bakteriofag. Sistem omogoča zaradi majhnega volumna uporabljenih bioreaktorjev, sočasno izvajanje večih eksperimentov, kar zmanjšuje napake zaradi začetne variabilnosti fiziološkega stanja bakterije. Prikazani bodo primeri vpliva fiziološkega stanja bakterije na interakcijo z bakteriofagom, metodologija določanja bakteriofagnih parametrov ter matematičen opis sistema.

Prof. dr. Aleš Podgornik

FKKT, COBIK

 

Prof. dr. Aleš Podgornik, FKKT, COBIK

15:20 - 15:40

Proizvodnja plazmidne DNA za gensko terapijo

Razvoj na področju genske terapije in DNA cepiv narekuje vzporeden razvoj in optimizacijo proizvodnih procesov različnih vektorjev in plazmidne DNA. V predavanju bomo predstavili aktualne izzive na področju tehnologij za proizvodnjo plazmidne DNA. Cilj proizvodnega postopka je plazmidna DNA v superzviti obliki z nizko vsebnostjo genomske DNA, RNA in celičnih proteinov. Na kvaliteto plazmidne DNA, vsebnost nečistoč ter na izkoristek lahko pomembno vplivamo z izbiro gojišča in optimizacijo pripravljalnega procesa. V zaključnem procesu odstranimo preostale nečistoče, kjer je glavni izziv ločba izoformnih vrst plazmidne DNA. Za optimizacijo pripravljalnega in zaključnega procesa je ključna ustrezna izbira analitskih metod in metod za nadzor proizvodnega procesa. V predavanju bomo predstavili biološke in inženirske izzive pri razvoju in optimizaciji analitskih metod, pripravljalnega ter zaključnega procesa za plazmidno DNA.

Dr. Matjaž Peterka

COBIK

 

Dr. Matjaž Peterka, direktor, COBIK

Dr. Matjaž Peterka je direktor COBIKa in vodja programa BioPharm.Si. V zadnjih 15 letih je vodil in sodeloval pri razvoju in trženju različnih proizvodov in storitev na globalnem trgu proizvodnje bioloških zdravil, rekombinantnih proteinov ter DNA in virusnih cepiv. V vlogi direktorja in vodje raziskovalne skupine COBIKa usmerja razvoj senzorjev in naprav, razvoj proizvodnih procesov rekombinantnih proteinov, virusnih delcev ter plazmidne DNA ter razvoj proizvodov za tarčno spreminjanje mikrobiote. Je avtor in soavtor  znanstvenih člankov, avtor in soavtor nacionalnih in mednarodnih patentov in patentnih prijav, predava na znanstvenih kongresih ter slovenskih in tujih univerzah.

Partnerji