BRPI9813391B1 - A process for producing an EPO composition and a process for enhancing the specific activity of an EPO composition - Google Patents
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PROCESSO PARA PRODUZIR UMA. COMPOSIÇÃO DE EPO E PROCESSO ftRA AUMENTAR A ATIVIDADE ESPECÍFICA DE UMA. COMPOSIÇÃO DEPROCESS TO PRODUCE ONE. EPO COMPOSITION AND ftRA PROCESS TO INCREASE THE SPECIFIC ACTIVITY OF A. COMPOSITION OF
EPO A invenção relaciona-se com novas composições de ) dotadas de alta atividade especifica, as quais são :acterizadas por uma alta proporção de unidades de N-stil-lactosamina e/ou ramificações tetraantenárias na :rutura de carboidrato. Mais especificamente, a invenção Laciona-se com um processo para produzir esses produtos EPO e para aumentar sua atividade especifica.EPO The invention relates to novel compositions having high specific activity which are: characterized by a high proportion of N-stilactosamine units and / or tetraanthenary branches in carbohydrate disruption. More specifically, the invention relates to a process for producing such EPO products and for increasing their specific activity.
A eritropoietina (EPO) é uma glicoproteina humana ; estimula a produção das células vermelhas do sangue. A 3 somente ocorre no plasma sangüineo de pessoas saudáveis concentrações muito baixas, de forma que não é possível )porcionar grandes quantidades desta maneira. A EP-B1-0 ) 605 e EP-B1-0 205 564 descrevem a produção de EPO aana recombinante em células CHO. A EPO descrita na EP--0 148 605 é dotada de um peso molecular mais elevado do ; a EPO urinária e nenhuma O-glicosilação. A EPO scrita na EP-B1-0 205 564 a partir das células CHO ;ontra-se agora disponível em grandes quantidades e numa :ma pura.Erythropoietin (EPO) is a human glycoprotein; stimulates the production of red blood cells. A 3 only occurs in the blood plasma of healthy people very low concentrations, so it is not possible) to portion large amounts in this way. EP-B1-0) 605 and EP-B1-0 205 564 describe the production of recombinant aana EPO in CHO cells. The EPO described in EP-0 148 605 has a higher molecular weight of; urinary EPO and no O-glycosylation. EPO is described in EP-B1-0 205 564 from CHO cells and is now available in large quantities and in pure form.
Além disso, conhece-se o isolamento de EPO humana mártir de urina de pacientes com anemia plástica (Miyake al., J. Biol. Chem. 252 (1977), 5558-5564).In addition, the isolation of human urine martyr EPO from patients with plastic anemia is known (Miyake al., J. Biol. Chem. 252 (1977), 5558-5564).
As EPO recombinantes e urinárias são isoladas no uma mistura de várias isoformas que se sabem diferirem no seu grau de sialilação. Estas isoformas de EPO são dotadas de diferentes pontos isoelétricos e podem ser separadas por meio de focalização isoelétrica ou eletroforese capilar (vide Tsao et al., Biotech. Bi-oeng. 40 (1992)·, 1190-1196; Nieto et al., Anal. Commun. 33 (1996), 425-427; Tran et al., J. Chromatogr. 542 (1991), 459-471; Bietot et al., J. Chromatogr. 759 (1997), 177-184; Watson et al., Anal. Biochem. 210 (1993), 389-393). As isoformas com o número de ácidos siálicos mais elevado têm a atividade especifica mais alta, enquanto que aquelas dotadas de um número mais baixo, têm a atividade mais baixa (vide, por exemplo, Imai et al., Eur. J. Biochem. 194 (1990), 457-462; EP-A-0 428 267).Recombinant and urinary EPOs are isolated in a mixture of various isoforms known to differ in their sialylation degree. These EPO isoforms are endowed with different isoelectric points and can be separated by isoelectric focusing or capillary electrophoresis (see Tsao et al., Biotech. Bi-oeng. 40 (1992) ·, 1190-1196; Nieto et al., Anal, Commun. 33 (1996), 425-427; Tran et al., J. Chromatogr. 542 (1991), 459-471; Bietot et al., J. Chromatogr. 759 (1997), 177-184; Watson et al., Anal. Biochem. 210 (1993), 389-393). Isoforms with the highest sialic acid number have the highest specific activity, while those with the lowest sialic acid have the lowest activity (see, for example, Imai et al., Eur. J. Biochem. 194 (1990), 457-462; EP-A-0 428 267).
Takeuchi et al., (Proc. Natl. Acad. Sei. USA 86 (/1989] , 7819-7822) descrevem a relação entre a atividade biológica e o teor de ácido siálico e a relação de estruturas de carboidratos biantenários e te-traantenários. Takeuchi et al., adicionalmente conclui que as unidades de N-acetil-lactosamina presentes na estrutura de carboidratos EPO não se relacionam com a atividade biológica.Takeuchi et al., (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989), 7819-7822) describe the relationship between biological activity and sialic acid content and the relationship of biantenary and tetrantenary carbohydrate structures Takeuchi et al additionally conclude that the N-acetyl lactosamine units present in the EPO carbohydrate structure are unrelated to biological activity.
Fukuda et al., (Blood 73 (1989), 84-89) trata com a taxa de eliminação de EPO a partir da circulação sangüinea que constitui uma contribuição importante para a atividade biológica e conclui que a EPO com um número de unidades de N-acetil-lactosamina relativamente grande é mais rapidamente removida da circu- lação do que a EPO sem unidades de lactosamina. Mori-tomo et al., (Glycoconjugate J. 13 (1996), 1093-1120) descreve a separação de isoformas de EPO por meio de cromatografia mono-Q de maneira que as frações individuais são então apenas compostas de umas pouco isoformas. As investigações realizadas nestas frações mostram uma equidistribuição de todas as estruturas em todas as frações. Nenhuma correlação foi encontrada entre o teor de estruturas biantenárias ou tetraantenári-as ou o teor de unidades de N-acetil-lactosamina e a atividade especifica.Fukuda et al. (Blood 73 (1989), 84-89) deals with the rate of elimination of EPO from blood circulation which is an important contribution to biological activity and concludes that EPO with a number of units of N Relatively large acetyl lactosamine is more rapidly removed from the circulation than EPO without lactosamine units. Mori-tomo et al. (Glycoconjugate J. 13 (1996), 1093-1120) describe the separation of EPO isoforms by mono-Q chromatography so that the individual fractions are then only composed of a few isoforms. Research on these fractions shows an equidistribution of all structures in all fractions. No correlation was found between the content of biantenary or tetraanthenary structures or the content of N-acetyl lactosamine units and the specific activity.
Desta maneira, a referida técnica anterior mostra que existe uma relação geral da atividade biológica com a estrutura de açúcar, especialmente com relação ao teor de ácidos siálicos. Não obstante, não existe qualquer indicação de que o teor de estruturas tetraantenárias e/ou o teor de N-acetil-lactosamina se relacionam diretamente com a atividade biológica.Thus, said prior art shows that there is a general relationship between biological activity and sugar structure, especially with respect to sialic acid content. However, there is no indication that the tetraantenary structure content and / or the N-acetyl lactosamine content are directly related to biological activity.
Quando se purificaram preparados de EPO, constatou-se surpreendentemente que um aumento do teor de estruturas de carboidratos tetraantenários e/ou unidades de N-acetil-lactosamina na estrutura do carboi-drato conduziu a um aperfeiçoamento significativo da atividade biológica especifica. Isto é particularmente aplicável quando a EPO é produzida numa linha de células humanas, de acordo com o pedido europeu 97 112 640.4.When EPO preparations were purified, it was surprisingly found that an increase in the content of tetraantenary carbohydrate structures and / or N-acetyl lactosamine units in the carbohydrate structure led to a significant improvement in specific biological activity. This is particularly applicable when EPO is produced in a human cell line according to European application 97 112 640.4.
Investigações de preparados de EPO indivi- duais ou isoformas de EPO de atividades comparativas, cuja estrutura de carboidrato essencialmente difere somente no teor de unidades de N-acetil-lactosamina (unidades LE) exibem uma atividade significativamente mais elevada para os preparados ou isoformascom o teor mais elevado de unidades de N-acetil-lactosamina para o mesmo teor de ácido siáliço e para ._apro_&imadame.n.t.e.. .o_ mesmo grau de antenaridade. Sob este aspecto, antena-ridade é compreendida como o teor médio (em %), relativo, das cadeias de carboidratos biantenários, triante-nários e tetraantenários N-encadeados dos preparados de EPO ou das isoformas de EPO isoladas em relação ao número total de cadeias de carboidratos N-encadeados. Além disso, constatou-se que especialmente em preparados ou isoformas com um elevado teor de estruturas te-traantenárias, o teor de unidades de lactosamina total é extremamente importante para a atividade in vivo. Um aumento no teor de unidades de N-acetil-lactosamina total, por exemplo, na forma de extensões adicionais da estrutura de núcleo com unidades LE (chamadas repetições) , pode aumentar consideravelmente a atividade biológica. Constatou-se, adicionalmente, que um aumento no teor de estruturas tetraantenárias pode aperfeiçoar a atividade biológica.Investigations of individual EPO preparations or comparative activity EPO isoforms whose carbohydrate structure essentially differs only in the content of N-acetyl lactosamine units (LE units) exhibit significantly higher activity for the preparations or isoforms with the content. higher units of N-acetyl lactosamine for the same sialic acid content and for the same degree of antenarity. In this respect, antenna is understood as the relative (in%) mean content of the N-chained biantenary, troutanary and tetraantenary carbohydrate chains of EPO preparations or isolated EPO isoforms relative to the total number of N-chained carbohydrate chains. In addition, it has been found that especially in preparations or isoforms with a high content of tetratenary structures, the content of total lactosamine units is extremely important for in vivo activity. An increase in the content of total N-acetyl lactosamine units, for example, in the form of further extensions of the LE unit core structure (called repeats), can greatly increase biological activity. In addition, it has been found that an increase in the content of tetraanthenary structures may improve biological activity.
Conseqüentemente, na eventualidade de se pretender produzir um preparado de EPO com a atividade especifica mais elevada possível e em um alto rendimento, então as etapas de purificação, as células de pro- dução e/ou a sua cultura, devem ser selecionadas e otimizadas para se conseguir o teor mais elevado possível de estruturas de carboidratos tetraantenários e/ou o teor mais alto possível de unidades de N-acetil-lactosamina.Therefore, if an EPO preparation is to be produced with the highest specific activity possible and in a high yield, then the purification steps, production cells and / or their culture should be selected and optimized to the highest possible content of tetraantenary carbohydrate structures and / or the highest possible content of N-acetyl lactosamine units is achieved.
Um primeiro aspecto da presente invenção relaciona-se com uma composição de EPO que é composta essencialmente de moléculas de EPO glicosiladas que contêm uma proporção de pelo menos 75%, de preferência, pelo menos 80%, particularmente com preferência, pelo menos 85%, e ainda com maior preferência, de pelo menos 90% de estruturas tetraantenárias em relação ao número total de cadeias de carboidratos, isto é, a soma das estruturas biantenárias, triantenárias e tetraantenárias .A first aspect of the present invention relates to an EPO composition which is composed essentially of glycosylated EPO molecules containing a ratio of at least 75%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 85%. and even more preferably at least 90% of tetraantenary structures over the total number of carbohydrate chains, i.e. the sum of biantenary, triantenary and tetraantenary structures.
Um outro aspecto da invenção relaciona-se com uma composição de EPO que é essencialmente composta de moléculas de EPO glicosiladas que contêm um número médio de pelo menos 3,7, de preferência, de pelo menos 4,0, particularmente de preferência, de pelo menos 4,3 e ainda com maior preferência, de pelo menos 4,5 unidades de N-acetil-lactosamina com referência à composição média por cadeia de carboidratos N-encadeados da molécula de EPO ou um número de, pelo menos 11,1, de preferência de, pelo menos 12,0, particularmente de preferência, de pelo menos 13,0 e com maior preferência ainda, de pelo menos 13,5 unidades de N-acetil-lactosamina, com referência a todas as três estruturas de carboidratos N-encadeados (N-glicosilação total) da molécula de EPO.Another aspect of the invention relates to an EPO composition which is essentially composed of glycosylated EPO molecules containing an average number of at least 3.7, preferably at least 4.0, particularly preferably at least at least 4.3 and most preferably at least 4.5 units of N-acetyl lactosamine with reference to the average N-linked carbohydrate chain composition of the EPO molecule or a number of at least 11.1, preferably of at least 12.0, particularly preferably of at least 13.0 and most preferably of at least 13.5 units of N-acetyl lactosamine, with reference to all three N-carbohydrate structures. -chain (total N-glycosylation) of the EPO molecule.
Um outro aspecto da invenção relaciona-se com uma composição de EPO que é composta essencialmente de moléculas de EPO glicosiladas que têm um valor para o produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina médio total por molécula de EPO multiplicado pelo teor de ácido siálico médio por molécula de EPO de pelo menos 130, de preferência, pelo menos 135, particularmente de preferência, de pelo menos 140 e ainda com maior preferência, de pelo menos 160.Another aspect of the invention relates to an EPO composition which is composed essentially of glycosylated EPO molecules which have a product value of the number of total average N-acetyl lactosamine units per EPO molecule multiplied by the acid content. average sialic acid per EPO molecule is at least 130, preferably at least 135, particularly preferably at least 140 and even more preferably at least 160.
Sob este aspecto, o termo "essencialmente" significa que as moléculas de EPO desejadas encontram-se presentes numa proporção de preferência, de pelo menos 80%, particularmente de preferência, de pelo menos 90%, e ainda com maior preferência, de pelo menos 95%, em relação ao número de moléculas de EPO total na composição.In this regard, the term "essentially" means that the desired EPO molecules are present in a proportion preferably of at least 80%, particularly preferably of at least 90%, and even more preferably of at least 80%. 95% relative to the number of total EPO molecules in the composition.
Ainda de acordo com um outro aspecto, a presente invenção relaciona-se com uma composição de EPO a qual é composta de moléculas de EPO glicosiladas que são dotadas de uma proporção média de pelo menos 75%, de preferência, de pelo menos 80%, e particularmente de preferência, de pelo menos 85% de estruturas tetraantenárias em relação ao número de cadeias de carboidratos total.In yet another aspect, the present invention relates to an EPO composition which is composed of glycosylated EPO molecules which have an average proportion of at least 75%, preferably at least 80%. and particularly preferably at least 85% of tetraantenary structures relative to the total number of carbohydrate chains.
Adicionalmente, a invenção relaciona-se com uma composição de EPO que é composta de moléculas de EPO glicosiladas que são dotadas de um número médio de pelo menos 3,7, de preferência, de pelo menos 4,0 e particularmente de preferência, de pelo menos 4,3 e ainda com maior preferência, de pelo menos 4,5 unidades de N-acetil-lactosamina com referência à composição média por cadeia de carboidrato N-encadeado da molécula de EPO ou contém um número de pelo menos 11,1, de preferência, de pelo menos 12,0, particularmente de preferência, de pelo menos 13,0 e com maior preferência, de pelo menos 13,5 unidades de N-acetil-lactosamina com referência a todas as 3 estruturas de carboidratos N-encadeados da molécula de EPO. A proporção de estruturas tetraantenárias máxima pode alcançar até 100% das cadeias de carboidratos totais, onde cada estrutura tetraantenária contém 4 unidades de N-acetil-lactosamina na estrutura de núcleo do açúcar N-encadeado. Unidades de N-acetil-lactosamina adicionais que ocorrem como extensões da estrutura de núcleo como as chamadas repetições podem aumentar o número de unidades de N-acetil-lactosamina por estrutura de carboidrato bem como na glicosilação total. O número de unidades de N-acetil-lactosamina por local de glicosilação (isto é por estrutura de carboidrato N-encadeado) pode deste modo ir até 6 (estrutura tetraantenária e 2 unidades de N-acetil-lactosamina adicionais na forma de repetições) (cf. Figura 1) ou pode - no caso de estruturas com mais de 2 unidades de N-acetil-lactosamina adicionais - ser ainda maior- 0 número de unidades de N-acetil-lactosamina pode alcançar até 18 ou mais elevado com referência à glicosilação total (três estruturas de carboidratos N-encadeados).Additionally, the invention relates to an EPO composition which is composed of glycosylated EPO molecules which have an average number of at least 3.7, preferably at least 4.0 and particularly preferably at least at least 4.3 and most preferably at least 4.5 units of N-acetyl lactosamine with reference to the average N-chain carbohydrate chain composition of the EPO molecule or contain a number of at least 11.1, preferably at least 12.0, particularly preferably at least 13.0 and most preferably at least 13.5 N-acetyl lactosamine units with reference to all 3 N-linked carbohydrate structures of the EPO molecule. The maximum proportion of tetraanthene structures can reach up to 100% of the total carbohydrate chains, where each tetraantenary structure contains 4 units of N-acetyl lactosamine in the N-linked sugar core structure. Additional N-acetyl lactosamine units that occur as extensions of the core structure as so-called repeats may increase the number of N-acetyl lactosamine units per carbohydrate structure as well as total glycosylation. The number of N-acetyl lactosamine units per glycosylation site (i.e., by N-linked carbohydrate structure) can thus be up to 6 (tetraantenary structure and 2 additional N-acetyl lactosamine units as repeats) ( Figure 1) or may - in the case of structures with more than 2 additional N-acetyl lactosamine units - be even larger- The number of N-acetyl lactosamine units may reach up to 18 or higher with reference to glycosylation. total (three N-linked carbohydrate structures).
Ainda um outro aspecto da invenção relaciona-se com uma composição de EPO que é composta de moléculas glicosiladas que têm um valor médio para o produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina total médio da molécula de EPO multiplicado pelo teor de ácido siálico médio por molécula de EPO de pelo menos 130, de preferência, de pelo menos 135, particularmente de preferência, de pelo menos 140 e ainda com maior preferência, de pelo menos 160.Yet another aspect of the invention relates to an EPO composition which is composed of glycosylated molecules that have an average value for the product of the number of average total N-acetyl lactosamine units of the EPO molecule multiplied by the sialic acid content. average per EPO molecule of at least 130, preferably of at least 135, particularly preferably of at least 140 and even more preferably of at least 160.
Uma outra matéria em apreço da invenção consiste em uma composição de EPO que é dotada dos aspectos de pelo menos dois ou vários dos aspectos mencionados anteriormente. A composição de acordo com a invenção pode ser composta de uma ou de várias isoformas, isto é, moléculas de EPO com diferentes pontos isoelétricos na focalização isoelétrica. A composição de acordo com a invenção de preferência, compreende uma mistura de pelo menos 2, por exemplo, de 2 a 5 isoformas, em particular uma mistura de 3 ou 4 isoformas. A atividade especifica da composição de acordo com a invenção situa-se de preferência, em pelo menos 175.000 IU/mg, em particular 200.000 IU/mg in vivo (rato normocitaêmico). A atividade especifica en- contra-se de preferência# na faixa de cerca de 200.G0v a 400.000 lU/mg ou 450,000 lU/mg proteínas# com maior preferência# na faixa de 250,000 a 400.000 ÍU/ag ou 450.000 IU/mg proteínas.Another subject matter of the invention is an EPO composition which has the features of at least two or more of the aforementioned features. The composition according to the invention may be composed of one or more isoforms, that is, EPO molecules with different isoelectric points in isoelectric focusing. The composition according to the invention preferably comprises a mixture of at least 2, for example from 2 to 5 isoforms, in particular a mixture of 3 or 4 isoforms. The specific activity of the composition according to the invention is preferably at least 175,000 IU / mg, in particular 200,000 IU / mg in vivo (normocythemic rat). The specific activity is preferably # in the range of about 200.G0v to 400,000 IU / mg or 450,000 IU / mg protein # more preferably # in the range of 250,000 to 400,000 IU / mg or 450,000 IU / mg protein .
Na composição de acordo coa. a presente invenção# o teor de ácido siãl ico médio ou o número de resíduos de ácido siálico médio# por molécula de EPG é de preferência# de 11 a 14# particulaumente de preferência, pelo menos 11# 5# e com maior preferência, pelo menos 12,5. A composição de EPO cie acordo com a invenção pode, por um lado, ser obtida a partir de moléculas de EPO que são o produto de uma expressão de DIA exóge-no em células de mamífero, por exemplo, em células de roedores, tais como células CHQ ou BHK, tais como descritas em EP-B-0 205 564. Alternativamente, a composição também poderá ser composta de moléculas. ...d.s .EPO.....que sâo o produto de urna expressão de DMA exõgeno depois da ativação de gene em células humanas, por exemplo, em linhas tíe células imortalizadas, tais como Namalwa (Nadkarni et: al., Câncer 23 (1969) , 64-79), HT108Ü (Rasheed et al., Câncer 33 (1973) , 1027-1033) ou HeLa S3 (Puck et al., J. Exp. Meth, 103 (1956), 273-284). Tais processos encontram-se descritos no pedido de patente europeu 97 112 640.4, cuja descrição constitui parte do presente pedido.In the composition according to coa. the present invention - the average sialic acid content or the number of average sialic acid residues # per EPG molecule is preferably particularly preferably at least 11 # 5 and most preferably at least minus 12.5. The EPO composition according to the invention may, on the one hand, be obtained from EPO molecules which are the product of exogenous DIA expression in mammalian cells, for example, in rodent cells such as CHQ or BHK cells as described in EP-B-0 205 564. Alternatively, the composition may also be composed of molecules. ... ds .EPO ..... which are the product of an exogenous DMA expression after gene activation in human cells, for example in immortalized cell lines such as Namalwa (Nadkarni et: al., Cancer 23 (1969), 64-79), HT108 (Rasheed et al., Cancer 33 (1973), 1027-1033) or HeLa S3 (Puck et al., J. Exp. Meth, 103 (1956), 273-284 ). Such processes are described in European patent application 97 112 640.4, the disclosure of which forms part of the present application.
Outros parâmetros importantes para a atividade biológica da EPO sâo a proporção de cadeias de carboidratos com repetições, isto é, unidades de N-acetil.-lactosa.mina adicionais em relação ao numero total de cadeias de carboidratos N-encadeados, bem como o valor do produto desta proporção de repetições e a proporção de cadeias de carboidratos tetraantenários em relação ao número de cadeias de carboidratos total. No caso de EPO proveniente de células CEO, a proporção de repetições é preferentemente pelo menos 30%, partícula rmente de preferência, pelo menos 35%, e com maior preferência, pelo menos 40%. No caso de EPO proveniente de células humanas, tais como células HeLa, a proporção de repetições situa-se de preferência, em pelo menos 10%, particularmente de preferência, pelo menos 12% e com maior preferência, .pélp... men.O.S.14% , Conse- quentemente, no caso de EPO proveniente de células CHO, o valor para o produto da proporção de cadeias de carboidratos com repetições de N-acetí 1-lactosamin.a em relação ao número total de cadeias de carboidratos e a proporção de estruturas tetraantenárias em relação ao número de cadeias de carboidratos total é preferente-mente pelo menos 24 00, particulamente de preferência, pelo menos 2800, e com maior preferência, pelo menos 3400. No caso ds EPO proveniente de células humanas, o valor é preferentemente pelo menos 800, particulamente de preferência, pelo menos 960 e com maior preferência, pelo menos 1100.Other important parameters for EPO biological activity are the proportion of repeating carbohydrate chains, that is, additional N-acetyl lactose units in relation to the total number of N-linked carbohydrate chains, as well as the value of the product of this ratio of repetitions and the ratio of tetraanthenary carbohydrate chains to the total number of carbohydrate chains. In the case of EPO from CEO cells, the proportion of repeats is preferably at least 30%, particularly preferably at least 35%, and more preferably at least 40%. In the case of EPO from human cells, such as HeLa cells, the proportion of repeats is preferably at least 10%, particularly preferably at least 12% and most preferably pelvis. Therefore, in the case of EPO from CHO cells, the value for the product of the proportion of carbohydrate chains with repeats of N-acetyl lactosamin in relation to the total number of carbohydrate chains and The ratio of tetraanthenary structures to the total number of carbohydrate chains is preferably at least 2400, particularly preferably at least 2800, and more preferably at least 3400. In the case of EPO from human cells, the value is preferably at least 800, particularly preferably at least 960 and more preferably at least 1100.
Uma composição de EPO è preferentemente utilizada a qual foi produzida pelo cultivo de células de produção de EPO em um melo de cultura que comem um baixo teor de soro, por exemplo, um máximo de 1 I (v/v), ou especíalmente em um meio de cultura isento de soro (cf. para isto m 96/35718). Exemplos de meios de cultura são RPMI 1640 ou DMEM. A composição de EPO de acordo com a invenção pOCie ser formulada como nm preparado farmacêutico opcionalmente em conjunto com diluentes farmacêuticos comuns, substâncias auxiliares e suportes. A composição de EPO de acordo coa a invenção que pode ser usada para produzir um preparado farmacêutico é dotada de uma pureza de preferentemente pelo menos 99% e particularmente de preferência, de pelo menos 99,9%, conforme determinado por HPLC de fase inversa {por exemplo, em uma coluna Vydac C4) ou/e cromatografia de exclusão cie dimensão {por exemplo, em uma coluna TSK 2000SW Ultra-pac) .An EPO composition is preferably used which has been produced by culturing EPO production cells in a culture medium eating a low serum content, for example, a maximum of 1 I (v / v), or especially in a serum-free culture medium (cf. m. 96/35718). Examples of culture media are RPMI 1640 or DMEM. The EPO composition according to the invention may be formulated as a pharmaceutical preparation optionally together with standard pharmaceutical diluents, auxiliaries and carriers. The EPO composition according to the invention which may be used to produce a pharmaceutical preparation is preferably preferably at least 99% pure and particularly preferably at least 99.9% as determined by reverse phase HPLC ( for example on a Vydac C4 column) or / and size exclusion chromatography (e.g. on a TSK 2000SW Ultra-pac column).
Adicionalmente, a composição de acordo com a invenção é dotada de um teor de DMA de preferentemente < 10 pg, particularmente de preferência, < 5 pg e ainda com maior preferência, < 1 pg DMA por 10.000 XU proteína. Além disso, a composição de acordo com a invenção apresenta-se substanciaImente isenta de impurezas bacterianas (< 1 CFU/ml e endotoxinas (< 1 EU/10.000 I.U proteína). 0 teor de DNA pode ser determinado por um teste de hibridização utilizando-se DNA rotulado radia-tívamente ou fluorescente. DMA humano purificado dis- ponível comercialmente é, por exemplo, utilizado como o DNA de sonda. O DNA humano poderá ser, adicionalmente, utilizado como um padrão para o teste. 0 limite de detecção mais baixo desse teste de hibridização é da ordem de cerca de 0,3 pg/10.000 IU EPO. O teor de gér-mens e endotoxinas do preparado de EPO pode ser determinado por processos padronizados, tais como descritos em Pharm. Eu. ou USP.In addition, the composition according to the invention has a DMA content of preferably <10 pg, particularly preferably <5 pg and even more preferably <1 pg DMA per 10,000 XU protein. In addition, the composition according to the invention is substantially free of bacterial impurities (<1 CFU / ml and endotoxins (<1 EU / 10,000 IU protein). DNA content can be determined by a hybridization test using whether radiolabelled or fluorescently labeled DNA Commercially available purified human DMA is, for example, used as the probe DNA Human DNA may additionally be used as a standard for the test. such hybridization test is on the order of about 0.3 pg / 10,000 IU EPO The genus and endotoxin content of the EPO preparation can be determined by standard procedures as described in Pharm.
Uma composição de EPO que preferentemente é dotada dos aspectos desejados pela invenção pode ser obtida por pelo menos uma das seguintes providências: (a) seleção de uma linha de células de produção adequada que é capaz de produzir cadeias de carboidratos com uma alta proporção de estruturas tetraantenárias ou/e. unidades__..de N-acehi-1--lacto.s.amina, (b) seleção de condições de cultura adequadas para a cultura de células, a fim de produzir cadeias de carboidratos com uma alta proporção de unidades de estrutura te-traantenária N-açetil-lactosamina, e (c) separação dos componentes indesejáveis a partir de uma composição de moléculas de EPO conhecida, enquanto se enriquecem as moléculas de EPO que contêm cadeias de carboidratos com uma alta proporção de unidades de estruturas tetraantenárias ou/e N-acetil-lactosamina. A providência (a) compreende a seleção de uma célula de produção adequada. Neste caso podem-se, por um lado, utilizar células que são conhecidas como tendo uma tendência para produzir as estruturas de cadeias de carboidratos desejadas sob alto rendimento. Exemplos de tais linhas de células são as células derivadas do hamster, tais como CHO ou BHK e linhas de células humanas, tais como HeLa, Namalwa, HT1080, ou linhas de células derivadas das mesmas. As células HeLa S3 ou células CHO modificadas são particularmente preferidas .An EPO composition which preferably has the desired aspects of the invention may be obtained by at least one of the following: (a) selecting a suitable production cell line that is capable of producing carbohydrate chains with a high proportion of structures. tetraantenary or / e. N-acehi-1 - lacto.s.amine units, (b) selection of suitable culture conditions for cell culture to produce carbohydrate chains with a high proportion of tetratenary structure units N-acetyl lactosamine, and (c) separating undesirable components from a known EPO molecule composition while enriching the carbohydrate chain-containing EPO molecules with a high proportion of tetraantenary or / and N structure units. -acetyl lactosamine. Providence (a) comprises selecting a suitable production cell. In this case, one may use cells which are known to have a tendency to produce the desired carbohydrate chain structures in high yield. Examples of such cell lines are hamster-derived cells such as CHO or BHK and human cell lines such as HeLa, Namalwa, HT1080, or cell lines derived therefrom. HeLa S3 cells or modified CHO cells are particularly preferred.
Por outro lado, é igualmente possível produzir especificamente células de produção adequadas pela sobrexpressão de determinadas enzimas de glicosi-lação na célula, por exemplo, por expressão recombinan-te ou/e por ativação de gene endógeno. Exemplos dessas enzimas de glicosilação são transferases de sialil, transferases de N-acetil-glicosaminil e transferases de galactosil. A providência (b) compreende a seleção de condições de cultura adequadas na cultura de células. De acordo com uma primeira concretização da invenção, a providência (b) compreende adicionar uma mistura de pelo menos dois e de preferência, pelo menos três carboidratos ao meio de cultura. Os carboidratos são pre-ferentemente selecionados a partir de monossacáridas e dissacáridas, tais como glicose, glicosamina, ribose, fructose, galactose, manose, sacarina, lactose, manose- 1-fosfato, manose-l-sulfato e manose-6-sulfato. Os meios nutrientes que são adequados, por exemplo, contêm glicose ou/e manose ou/e galactose. Resultados particularmente bons foram obtidos com meios nutrientes que contêm uma mistura de glicose, galactose e manose, por exemplo, numa relação de massa de 1:(0,5 - 3):(1-5) e em particular de 1:(0,7 - 1,4):(1,8 - 4,0) onde cada um dos carboidratos é particularmente de preferência, usado na forma D(+). A concentração total de todos os açúcares durante a fermentação encontra-se de preferência, numa faixa de 0,1 a 10 g/1, particularmente de preferência, numa faixa de 2 a 6 g/1 no meio de cultura. A mistura de carboidratos é preferentemente adicionada na dependência do respectivo requisito das células, tal como se encontra esclarecido de forma mais detalhada em seguida.On the other hand, it is also possible to specifically produce suitable production cells by overexpressing certain glycosylation enzymes in the cell, for example by recombinant expression or / and by endogenous gene activation. Examples of such glycosylation enzymes are sialyl transferases, N-acetyl glycosaminyl transferases and galactosyl transferases. Providence (b) comprises the selection of suitable culture conditions in the cell culture. According to a first embodiment of the invention, the provision (b) comprises adding a mixture of at least two and preferably at least three carbohydrates to the culture medium. Carbohydrates are preferably selected from monosaccharides and disaccharides such as glucose, glycosamine, ribose, fructose, galactose, mannose, saccharin, lactose, mannose-1-phosphate, mannose-1-sulfate and mannose-6-sulfate. Suitable nutrient media, for example, contain glucose or / and mannose or / and galactose. Particularly good results were obtained with nutrient media containing a mixture of glucose, galactose and mannose, for example, in a mass ratio of 1: (0.5 - 3) :( 1-5) and in particular 1: (0 , 7 - 1,4) :( 1,8 - 4,0) where each carbohydrate is particularly preferably used in the form D (+). The total concentration of all sugars during fermentation is preferably in the range 0.1 to 10 g / l, particularly preferably in the range 2 to 6 g / l in the culture medium. The carbohydrate mixture is preferably added depending on the respective cell requirement, as explained in more detail below.
De acordo com uma outra concretização preferida, a providência (b) compreende a adição de nutrientes controlada que é de preferência de acordo com requisitos que compreendem pelo menos um aminoácido essencial para a linha de células cultivadas ou/e pelo menos um carboidrato, na dependência dos requisitos de células respectivos. Desta maneira, obtém-se uma gli-cosilação consideravelmente aperfeiçoada em grandes fermentadores (volume >11, por exemplo, 50 - 10.000 1) mesmo com uma fermentação de alta densidade de células (densidade de células na colheita > 10 x 105 célu-las/ml e, de preferência, > 20 x 105 células/ml). Para este propósito, a concentração de parâmetros que se relacionam com os requisitos de nutriente das células é determinada confcinuamente ou a intervalos de tempo adequados, por exemplo, pelo menos uma vet por dia e as suas taxas de consumo são calculadas. Isto possibilita que os requisitos de nutrientes das células sejam determinados quantitativamente e/ou qua1i t a t i vamente. Tais parâmetros poderão ser nutrientes ou produtos me-* tatoólicos das células, tais como concentração de gluta-mina, amõnío, glicose, e/ou lactato e especialmente concentração de glutamina.According to another preferred embodiment, the provision (b) comprises controlled nutrient addition which is preferably according to requirements comprising at least one essential amino acid for the cultured cell line or / and at least one carbohydrate, depending on the respective cell requirements. In this way considerably improved glycosylation is achieved in large fermenters (volume> 11, eg 50 - 10,000 1) even with high cell density fermentation (harvest cell density> 10 x 105 cells / ml and preferably> 20 x 105 cells / ml). For this purpose, the concentration of parameters that relate to the nutrient requirements of the cells is determined by confinement or at appropriate time intervals, for example at least one vet per day and their consumption rates are calculated. This enables the nutrient requirements of cells to be quantitatively and / or quantitatively determined. Such parameters may be nutrients or metatolic products of the cells, such as glutamine, ammonium, glucose, and / or lactate concentration and especially glutamine concentration.
Os nutrientes adicionados de acordo com este aspecto da invenção compreendem aminoécidos essenciais, por exemplo, glutamina e/ou triptofan e/ou car-boidratos e de preferência, âdieionalmente, aminoácidos não essenciais, vitaminas, elementos residuais, saís e/ou fatores de crescimento, por exemplo, insulina» Os nutrientes particularmente de preferência, incluem pelo menos um aminoáeido essencial e pelo menos um earboi-drato. Estes nutrientes são preferentemente medidos no meio de cultura em um. estado dissolvido. As soluções de nutrientes contêm, de preferência, glutamina e car-hoidratos, especialmenfce uma mistura de, pelo menos, dors carboidratos, tais como foram mencionados anfceri— ormente. Uma mistura de glicose, galactose e manose é particularmente utilizada de preferência. Além disso, prefere-se que os nutrientes sejam adicionados de acordo com as necessidades durante toda a fase de cresei- mento das células, isto é, na dependência da concentração dos parâmetros selecionados que são medidos no meio de cultura. A relação quantitativa de glutamina para carboidratos na solução nutriente é preferentemente selecionada de maneira tal que ela corresponda essencialmente à relação de consumo no fermentador. Isto possibilita que uma concentração substancialmente constante dos substratos individuais seja mantida no fermentador. A concentração de glutamina é preferentemente mantida sob um valor que é < 150 mg/1 no meio de cultura e impede o desenvolvimento de uma concentração de amônia > 2,3 mol/1 no meio de cultura. Durante a fermentação, a concentração total dos açúcares situa-se de preferência, na faixa de 0,1 a 10 g/1, particularmente de preferência, numa faixa de 2 a 6 g/1 de meio de cultura tal como já foi explicado. A solução nutriente que é usada contém uma relação de glutamina para açúcares, em massa, que se situa de preferência, numa faixa de 1:3 a 20 e particularmente de preferência, de 1:5 a 15, com referência ao total de açúcares. Quando se utiliza uma solução nutriente que contém glutamina, bem como os três açúcares glicose, galactose e manose, a relação de glutamina para os açúcares, em massa, compreende, de preferência, de 1:(1 para 3):(1 para 5):(2 para 8) e particularmente, de preferência, de 1:(1,5 para 2,2):(1,5 para 3,6) : (4 para 6) . A cultura é realizada, de preferência, como um processo de batelada repetido, em que uma parte do caldo de cultura é colhido depois da fase de crescimento e o restante do caldo de cultura permanece no fermentador que é subseqüentemente novamente preenchido com meio fresco para o volume de operação. 0 processo de acordo com a invenção possibilita que a EPO glicosi-lada seja colhida em rendimentos muito elevados. Desta maneira, a concentração na época da colheita é, por exemplo, pelo menos 30 mg e, em particular, pelo menos 40 mg de EPO por 1 meio de cultura.Nutrients added according to this aspect of the invention comprise essential amino acids, for example glutamine and / or tryptophan and / or carbohydrates and preferably, preferably, non-essential amino acids, vitamins, residuals, salts and / or growth factors. for example, insulin. Nutrients particularly preferably include at least one essential amino acid and at least one eardrate. These nutrients are preferably measured in the culture medium in one. dissolved state. The nutrient solutions preferably contain glutamine and carbohydrates, especially a mixture of at least one carbohydrate as previously mentioned. A mixture of glucose, galactose and mannose is particularly preferably used. In addition, it is preferred that nutrients are added as needed throughout the cell growth phase, that is, depending on the concentration of the selected parameters that are measured in the culture medium. The quantitative ratio of glutamine to carbohydrate in the nutrient solution is preferably selected such that it essentially corresponds to the consumption ratio in the fermenter. This enables a substantially constant concentration of the individual substrates to be maintained in the fermenter. The glutamine concentration is preferably maintained at a value of <150 mg / 1 in the culture medium and prevents the development of an ammonia concentration> 2.3 mol / 1 in the culture medium. During fermentation, the total concentration of sugars is preferably in the range 0.1 to 10 g / l, particularly preferably in the range 2 to 6 g / l of culture medium as explained above. The nutrient solution that is used contains a glutamine to sugar ratio by weight which is preferably in the range of 1: 3 to 20 and particularly preferably of 1: 5 to 15 with reference to total sugars. When using a nutrient solution containing glutamine as well as the three sugars glucose, galactose and mannose, the ratio of glutamine to sugars by weight preferably comprises 1: (1 to 3) :( 1 to 5 ) :( 2 to 8) and particularly preferably from 1: (1.5 to 2.2) :( 1.5 to 3.6): (4 to 6). Preferably, the culture is performed as a repeated batch process, in which part of the culture broth is harvested after the growth phase and the remainder of the culture broth remains in the fermenter which is subsequently replenished with fresh medium for growth. operation volume. The process according to the invention enables the glycosylated EPO to be harvested in very high yields. Thus, the concentration at the time of harvest is, for example, at least 30 mg and in particular at least 40 mg EPO per 1 culture medium.
Ainda um outro aspecto da invenção consiste em um processo para isolar a EPO em relação às células eucarióticas, em que as células eucarióticas são cultivadas em um meio adequado e a EPO é isolada do so-brenadante da cultura, sendo o processo caracterizado pelo fato de que a cultura é realizada a uma temperatura de ^ 36°C, de preferência, entre 30 e 35,5°C e particularmente de preferência, entre 33 e 350°C. Constatou-se, surpreendentemente, que a proporção de EPO com a glicosilação desejada pode ser consideravelmente aumentada pelo abaixamento da temperatura durante a realização da cultura. A providência (c) compreende a separação dos componentes indesejados em relação à composição de EPO conhecida, cuja estrutura de carboidratos não preenche as especificações da presente invenção. Isto pode ser realizado, por exemplo, por purificação croma- tográfica dos preparados de EPO, por exemplo, por cro-matografia de afinidade em géis de corante de triazina, de preferência, géis de corante de Cibacron Blue. Os componentes indesejados também podem ser adicionalmente separados utilizando-se cromatografia de interação hi-drófoba e HPLC de fase inversa. Os ligantes que são adequados para isto são resíduos de butil, pentil, octil, octadecil e fenil. A etapa de cromatografia de fase inversa é realizada, de preferência, sob um valor de pH na faixa de 6,0 a 8,5 e particularmente de preferência, de 7,0 a 8,0. Os eluentes que são adequados são, por exemplo, acetonitrila, etanol ou isopropanol, de preferência, acetonitrila.Yet another aspect of the invention is a process for isolating EPO from eukaryotic cells, wherein eukaryotic cells are grown in a suitable medium and EPO is isolated from the culture supernatant, the process being characterized by the fact that that the culture is carried out at a temperature of ≤ 36 ° C, preferably between 30 and 35.5 ° C and particularly preferably between 33 and 350 ° C. It has surprisingly been found that the ratio of EPO to the desired glycosylation can be considerably increased by lowering the temperature during the culture. Provision (c) comprises the separation of the unwanted components from the known EPO composition whose carbohydrate structure does not meet the specifications of the present invention. This may be accomplished, for example, by chromatographic purification of the EPO preparations, for example by affinity chromatography on triazine dye gels, preferably Cibacron Blue dye gels. The unwanted components can also be further separated using hydrophobic interaction chromatography and reverse phase HPLC. Suitable binders for this are butyl, pentyl, octyl, octadecyl and phenyl residues. The reverse phase chromatography step is preferably performed at a pH value in the range of 6.0 to 8.5 and particularly preferably from 7.0 to 8.0. Suitable eluents are, for example, acetonitrile, ethanol or isopropanol, preferably acetonitrile.
As frações que são adequadas podem ser determinadas, acumuladas e finalmente processadas adicionalmente utilizando-se análise de eletroforese de zona capilar (CZE) . Além disso, as moléculas de EPO com um alto teor de unidades de N-acetil-lactosamina podem ser diretamente enriquecidas utilizando-se lectinas provenientes de tomates ou batatas (Merkle, Cummings, J. Bi- ol. Chem. 262 (1987), 8179-8189). Essas lectinas são preferentemente usadas, por exemplo, numa forma imobilizada.Suitable fractions can be determined, accumulated and finally further processed using capillary zone electrophoresis (CZE) analysis. In addition, EPO molecules with a high content of N-acetyl lactosamine units can be directly enriched by using tomato or potato lectins (Merkle, Cummings, J. Biol. Chem. 262 (1987), 8179-8189). Such lectins are preferably used, for example, in an immobilized form.
Uma outra matéria em apreço da invenção consiste em um processo para aumentar a atividade específica de uma composição de EPO em gue as moléculas de EPO são enriquecidas na composição que tem (a) uma alta proporção de estruturas de car- boidratos tetraantenários, (b) um grande número de unidades de N-acetil-lactosamina, (c) um alto valor para o produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina e o teor de ácido siálico, (d) uma alta proporção de repetições de N-acetil-lactosamina e/ou (e) um alto valor para o produto da proporção de repetições de N-acetil-lactosamina e a proporção de estruturas de carboidratos tetraantenários.Another subject matter of the invention is a process for increasing the specific activity of an EPO composition whereby EPO molecules are enriched in the composition having (a) a high proportion of tetraanthenary carbohydrate structures, (b) a large number of N-acetyl lactosamine units, (c) a high value for the product of N-acetyl lactosamine units and sialic acid content, (d) a high proportion of N-acetyl repeats -lactosamine and / or (e) a high value for the product of the proportion of N-acetyl lactosamine repeats and the proportion of tetraantenary carbohydrate structures.
Este enriquecimento pode ser conseguido por uma ou várias das providências (a), (b) e (c) men- cionadas anteriormente. A presente invenção é ainda elucidada pelas figuras e exemplos expostos em seguida. A Figura 1: mostra uma figura de uma estrutura de carboidrato tetraantenário com unidades de N-acetil-lactosamina (repetições) adicionais e ácidos siálicos. A Figura 2: mostra a dependência da proporção relativa de isoformas de EPO individuais nos carboidratos adicionados ao meio de cultura. A Figura 3: mostra a dependência da atividade biológica de preparados de EPO nos carboidratos adicionados ao meio de cultura. A Figura 4: mostra a dependência da ativi- da de biológica de isofonaas de EPO no número de unida des cie repetição de N-acetil-lactosaroína.Such enrichment may be accomplished by one or more of the provisions (a), (b) and (c) mentioned above. The present invention is further elucidated by the following figures and examples. Figure 1: shows a figure of a tetraanthenary carbohydrate structure with additional N-acetyl lactosamine units (repeats) and sialic acids. Figure 2: shows the dependence of the relative proportion of individual EPO isoforms on carbohydrates added to the culture medium. Figure 3 shows the dependence of the biological activity of EPO preparations on carbohydrates added to the culture medium. Figure 4: shows the dependence of EPO isophone biological activity on the number of repeat N-acetyl lactosaroin repeat units.
Exemplo I íhirificação de EPO a partir d© sobr*nadant*e de linhas de células da cultura Utilizaram-se essencialisente dois processos para purificar EPO a partir de sobrenadantes de células humanas ou células CHO de culturas de células que diferem era número e princípio das etapas cromatográfi-cas e foram usados na dependência da composição do meio e da concentração de EPO: Processo 1: Ia etapa: coluna de blue-Sepharose 2a etapa: coluna de butíl-Sepharose 3a etapa: coluna de hidroxiapatita 4a etapa: concentração Processo 2; 1® etapa: coluna de blue-Sepharose 2S etapa: coluna de hidroxiapatita 3* etapa: concentração {alternativa da 3a etapa: RP-HPLC) Exemplo de uma purificação de um sobrenadante de cultura de células He La S3 que contém 2 % (v/v) de soro de bezerro fetal (FCS) pelo processo 1: 1, Coluna de Blue-Sepharose Uma coluna Hi-Trap Blue de 5 ml (coluna de blue-Sepharose pronta proveniente da Pharmacia}, foi equilibrada com pelo menos 5 volumes de coluna (CV) de amortecedor A (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mM CaCl2; 100 mM NaCl)* Subseqüentementet 70 ml de sobrenadante de células HeLa (contendo cerca de 245 pg EPO e 70-100 mg total de proteína) foram absorvidos durante a noite a uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min em um procedimento de reciclagem. A coluna foi lavada com pelo menos 5 CV de amortecedor B (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mM CaCl2; 250 mM NaCl) e pelo menos 5 CV de amortecedor C (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 0,2 mM CaCl2; 250 mM NaCl) a 0,5 ml/min. O êxito da lavagem foi monitorado pela medição do teor de proteína em OD 280. A EPO foi eluída com amortecedor D (100 mM Tris-HCl, pH 7,0; 0,2 mM CaCl2; 2 mM NaCl) a uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min. A solução de eluição foi coletada em frações de 1 - 2 ml. O teor de EPO das frações, soluções de lavagem e o eluído foi determinado por (RP)-HPLC de fase inversa pela aplicação de uma aliqüota a uma coluna POROS R2/H (Boehringer Mannheim). Alternativamente, realizou-se um ponto-borrão imunológico para a identificação quantitativa de frações que continham EPO.EXAMPLE I: EPO Purification from Overcurrent and Culture Cell Lines Two processes were essentially used to purify EPO from human cell supernatants or CHO cells from cell cultures that differed in number and principle. chromatographic steps and were used depending on the medium composition and EPO concentration: Process 1: Step 1: blue Sepharose column 2nd step: Butyl Sepharose column 3rd step: hydroxyapatite column 4th step: concentration Process 2 ; 1st step: blue Sepharose 2S column step: hydroxyapatite column 3 * step: concentration (3rd step alternative: RP-HPLC) Example of a purification of a He La S3 cell culture supernatant containing 2% (v / v) fetal calf serum (FCS) by the 1: 1 procedure, Blue Sepharose Column A 5 ml Hi-Trap Blue column (Pharmacia ready blue-Sepharose column) was equilibrated with at least 5 volumes. buffer column (CV) column (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM CaCl2; 100 mM NaCl) * Subsequently 70 ml HeLa cell supernatant (containing about 245 pg EPO and 70-100 mg total were absorbed overnight at a flow rate of 0.5 ml / min in a recycling procedure.The column was washed with at least 5 CV of buffer B (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM CaCl 2; 250 mM NaCl) and at least 5 HP of buffer C (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 0.2 mM CaCl 2; 250 mM NaCl) at 0.5 ml / min. was monitored by measuring protein content in OD 280. EPO was eluted with D buffer (100 mM Tris-HCl, pH 7.0; 0.2 mM CaCl 2; 2 mM NaCl) at a flow rate of 0.5 ml / min. The elution solution was collected in fractions of 1 - 2 ml. The EPO content of fractions, wash solutions and eluate was determined by reverse phase (RP) -HPLC by applying an aliquot to a POROS R2 / H column (Boehringer Mannheim). Alternatively, an immunoblot was performed for the quantitative identification of fractions containing EPO.
As frações da eluição que continham EPO (8-12 ml) foram agrupadas e aplicadas a uma coluna de butil-Sepharose. 0 rendimento depois da coluna de blue-Sepharose foi cerca de 175 μg de EPO (que corresponde a cerca de 70%) . De uma maneira geral, o rendimento depois da blue-Sepharose ficou situado entre 50 e 75%. 2, Coluna de butil-Sepharose (cromatografia de interação hidrófoba) Uma coluna de butil-Sepharose de 2-3 ml feita por si mesmo (material: Toyopearl butil S650) foi equilibrada com pelo menos 5 CV de amortecedor D (100 mM Tris-HCl, pH 7,0; 0,2 mM CaCl2; 2 mM NaCl) e subsequentemente a combinação de blue-Sepharose proveniente da EPO que continha 1 (cerca de 150 μς EPO) foi absorvida sob uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min. A coluna foi lavada com pelo menos 5 CV de amortecedor E (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 2 mM NaCl e iso-propanol a 10%) a 0,5 ml/min. O êxito da lavagem foi monitorado mediante a medição do teor de proteína sob OD 280. A EPO foi eluída com amortecedor F (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 2 mM NaCl e isopropanol a 20%) à temperatura ambiente e a uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min. A solução de eluição foi coletada em frações de 1 - 2 ml. O teor de EPO das frações, soluções de lavagem e o eluído foi determinado por RP-HPLC mediante aplicação de uma alíqüota a uma coluna POROS R2H. Alternativamente, realizou-se um ponto-borrão imunológico das frações que continham EPO.Elution fractions containing EPO (8-12 ml) were pooled and applied to a butyl Sepharose column. The yield after the blue Sepharose column was about 175 μg EPO (which is about 70%). In general, the yield after blue-Sepharose was between 50 and 75%. 2, Butyl Sepharose Column (hydrophobic interaction chromatography) A self-made 2-3 ml butyl Sepharose column (material: Toyopearl butyl S650) was equilibrated with at least 5 CV of D-damper (100 mM Tris- HCl, pH 7.0; 0.2 mM CaCl2; 2 mM NaCl) and subsequently the EPO blue-Sepharose combination containing 1 (about 150 μς EPO) was absorbed at a flow rate of 0.5 ml. / min The column was washed with at least 5 CV of E buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 2 mM NaCl and 10% isopropanol) at 0.5 ml / min. Successful washing was monitored by measuring protein content under OD 280. EPO was eluted with F buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 2 mM NaCl and 20% isopropanol) at room temperature and at room temperature. a flow rate of 0.5 ml / min. The elution solution was collected in fractions of 1 - 2 ml. The EPO content of the fractions, wash solutions and eluate was determined by RP-HPLC by applying an aliquot to a POROS R2H column. Alternatively, an immunological blur point of the EPO containing fractions was performed.
As frações da eluição que continham EPO (10-15 ml) foram combinadas e aplicadas a uma coluna de hidróxi-apatita. O rendimento da coluna de butil-Sepharose foi cerca de 130 μg EPO (que corresponde a cerca de 85%) . De uma maneira geral, o rendimento do butil- Sepharose ficou situado entre 60 e 85% da combinação de blue-Sepharose aplicada. 3. Coluna de hidroxiapatita Uma coluna de hidroxiapatita de 5 ml (Econo-Parte absorvente central CHT II pronta por si mesmo, proveniente da BioRAD) foi equilibrada com pelo menos 5 CV de amortecedor F (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 2 mM NaCl; isopropanol a 20%) e subseqüentemente a combinação de butil-Sepharose proveniente de EPO que continha 2 (cerca de 125 μg EPO) foi absorvida a uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min. A coluna foi lavada com pelo menos 5 CV de amortecedor G (20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 2 M NaCl) a 0,5 ml/min. O êxito da lavagem foi monitorado mediante medição do teor de proteína sob OD 280. A EPO foi eluida com amortecedor H (10 mM Tris-HCl, pH 7,0; 80 mM NaCl) a uma velocidade de fluxo de 0,5 ml/min. A solução de eluição foi coletada em frações de 1 - 2 ml. O teor de EPO das frações, soluções de lavagem e o eluído foi determinado por RP-HPLC mediante aplicação de uma alíqüota a uma coluna POROS R2/H.Elution fractions containing EPO (10-15 ml) were combined and applied to a hydroxy apatite column. The yield of the butyl sepharose column was about 130 μg EPO (which is about 85%). Overall, the yield of butyl Sepharose was between 60 and 85% of the applied blue Sepharose combination. 3. Hydroxyapatite Column A 5 ml hydroxyapatite column (ECRA self-absorbent central absorbent CHT II from BioRAD) was equilibrated with at least 5 HP of buffer F (20 mM Tris-HCl, pH 7.0 ; 2 mM NaCl; 20% isopropanol) and subsequently the EPO-containing butyl Sepharose combination containing 2 (about 125 μg EPO) was absorbed at a flow rate of 0.5 ml / min. The column was washed with at least 5 CV of buffer G (20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 2 M NaCl) at 0.5 ml / min. Washing success was monitored by measuring protein content under OD 280. EPO was eluted with H-buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.0; 80 mM NaCl) at a flow rate of 0.5 ml / ml. min The elution solution was collected in fractions of 1 - 2 ml. The EPO content of fractions, wash solutions and eluate was determined by RP-HPLC by applying an aliquot to a POROS R2 / H column.
As frações da eluição que continham EPO (3-6 ml) foram combinadas. O rendimento da coluna de hidroxiapatita foi cerca de 80 μg EPO (que corresponde a cerca de 60%) . De uma maneira geral, o rendimento da coluna de hidroxiapatita ficou situado entre 50 e 65% da combinação de butil-Sepharose aplicada. 4. Concentração As frações de EPO combinadas provenientes da etapa de hidroxiapatita foram concentradas em unidades de centrifugação com uma dimensão de exclusão de 10 kD (por exemplo, Microsep proveniente da Filtron) para uma concentração de 0,1-0,5 mg/ml, adicionou-se Tween 20 a 0,01% e armazenou-se em alíquotas a -20°C.The elution fractions containing EPO (3-6 ml) were combined. The hydroxyapatite column yield was about 80 μg EPO (which corresponds to about 60%). In general, the yield of the hydroxyapatite column was between 50 and 65% of the applied butyl sepharose combination. 4. Concentration The combined EPO fractions from the hydroxyapatite step were concentrated in centrifugation units with an exclusion size of 10 kD (eg Microsep from Filtron) to a concentration of 0.1-0.5 mg / ml. 0.01% Tween 20 was added and stored in aliquots at -20 ° C.
Esquema de rendimento: A pureza da EPO isolada foi cerca de > 90%, usualmente mesmo > 95%.Yield scheme: The purity of the isolated EPO was about> 90%, usually even> 95%.
O processo 2 em que a etapa de butil-Sepharose foi omitida, também foi utilizada para aumentar o rendimento de EPO. Este processo pode ser aplicado especialmente a sobrenadantes de cultura de células sem ou com adição de suplemento de FIBRAS CELULÓSI-CAS 1% (v/v) e rendimentos de EPO isolados de aproximadamente a mesma pureza (90-95%). A presença de 5 mM CaCl2 no amortecedor de equilíbrio (amortecedor F) para a coluna de hidroxiapatita conduziu este processo a uma aglutinação aperfeiçoada e também desta forma a um comportamento de eluição reproduzível aperfeiçoado de EPO na etapa de hidroxiapatita. Consequentemente, o processo 2 foi realizado com os seguintes amortecedores, utilizando-se em principio o mesmo procedimento do processo 1: 1. Coluna de blue-Sepharose: amortecedor de equilíbrio (amortecedor A): 20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMProcess 2 wherein the butyl sepharose step was omitted was also used to increase EPO yield. This process can be applied especially to cell culture supernatants without or with the addition of 1% (v / v) CELL FIBER supplement and isolated EPO yields of approximately the same purity (90-95%). The presence of 5 mM CaCl 2 in the equilibrium damper (damper F) for the hydroxyapatite column led this process to improved agglutination and thus also to improved reproducible EPO elution behavior in the hydroxyapatite step. Consequently, process 2 was performed with the following buffers, using in principle the same procedure as for process 1: 1. Blue-Sepharose column: equilibrium buffer (buffer A): 20 mM Tris-HCl, pH 7.0 ; 5 mM
CaCl2; 100 mM NaCl amortecedor de lavagem 1 (amortecedor B): 20 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMCaCl2; 100 mM NaCl Wash Buffer 1 (Buffer B): 20 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM
CaCl2; 250 mM NaCl amortecedor de lavagem 2 (amortecedor C) : 20 ιαμ Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMCaCl2; 250 mM NaCl Wash Buffer 2 (Buffer C): 20 ιαμ Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM
CaCl2; 250 mM NaCl amortecedor de eluição (amortecedor D): 100 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMCaCl2; 250 mM NaCl Elution Buffer (Buffer D): 100 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM
CaCl2; 2 M NaCl 2. Coluna de hidroxiapatita amortecedor de equilíbrio (amortecedor F): 50 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMCaCl2; 2 M NaCl 2. Balance damper hydroxyapatite column (F damper): 50 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM
CaCl2; 1 M NaCl amortecedor de lavagem (amortecedor G): 10 mM Tris-HCl, pH 7,0; 5 mMCaCl2; 1 M NaCl Wash Buffer (G Buffer): 10 mM Tris-HCl, pH 7.0; 5 mM
CaCl2; 80 mM NaCl amortecedor de eluição (amortecedor H) : 10 ιημ Na-fosfato, pH 7,0; 5 mM CaCl2; 80 mM NaCl Esquema de rendimento: A adição de 5 mM CaCl2 aos amortecedores C a G no processo 1 também conduziu a uma aglutinação aperfeiçoada e eluição mais definida a partir da coluna de hidroxiapatita.CaCl2; 80 mM NaCl Elution Buffer (H Buffer): 10 ιημ Na-phosphate, pH 7.0; 5 mM CaCl 2; 80 mM NaCl Yield scheme: The addition of 5 mM CaCl2 to the C to G buffers in process 1 also led to improved agglutination and more defined elution from the hydroxyapatite column.
Alternativamente ou adicionalmente, as seguintes etapas também podem ser utilizadas para purificar a EPO: RP-HPLC, por exemplo, com material Vydac C4 cromatografia DEAE-Sepharose folha de forro diafiltragem Exemplo 2: Purificação de EPO a partir de sobrenadan-tes de cultura enquanto se retêm as isoformas 1-8 (comparação) 1. Material de partida EPO proveniente de células de mamíferos, por exemplo, células CHO ou humanas, foi fermentada por meio de iam processo de bateladas repetidas. Um fermen-tador de 1000 1 foi inoculado com uma précultura e o conteúdo do fermentador foi colhido depois de cerca de 3 a 5 dias. Depois da colheita, as células foram removidas do caldo de fermentação por meio de centrifuga- ção. 0 sobrenadante de cultura isento de células é ajustado para pH 5,0 - 5,2 com ácido acético 1 mol/1 e filtrado a 1 - 9°C. 2. Cromatografia blue-Sepharose Uma coluna de cromatografia (Amicon P440 x 500, Amicon, GB) foi enchida com 60 - 80 1 de blue-Sepharose e regenerada com 0,5 N NaOH. Subseqüentemente, a coluna foi equilibrada com cerca de 3 volumes de coluna (CV) de amortecedor de acetato. 0 sobrenadante de cultura isenta de células ajustado para pH 5, foi absorvido para a coluna a uma temperatura de 10 ± 5°C e sob uma velocidade de fluxo de 800 - 1400 ml/min. A coluna foi lavada novamente sob a mesma velocidade de fluxo e 5 ± 4°C com cerca de 1 CV de amortecedor de lavagem 1. Isto foi seguido por cerca de 2 CV de amortecedor de lavagem 2. Subseqüentemente, a coluna foi eluida com cerca de 3 CV de amortecedor de eluição. O pico de proteínas total foi coletado (cerca de 30 - 6o 1) ajustado para pH 6,9 com HC1 e armazenado a 5 ± 4°C até ulterior processamento. A solução de produto foi concentrada nesta etapa de cromatografia e conseguiu-se uma pureza de cerca de 40 - 50 %.Alternatively or additionally, the following steps may also be used to purify EPO: RP-HPLC, for example, with Vydac C4 material DEAE-Sepharose chromatography diafiltration liner Example 2: Purification of EPO from culture supernatants as Isoforms 1-8 (comparison) 1. EPO starting material from mammalian cells, e.g. CHO or human cells, was fermented by repeated batching. A 1000 l fermenter was inoculated with a preculture and the fermenter content was harvested after about 3 to 5 days. After harvesting, the cells were removed from the fermentation broth by centrifugation. The cell-free culture supernatant is adjusted to pH 5.0 - 5.2 with 1 mol / 1 acetic acid and filtered at 1-9 ° C. 2. Blue Sepharose Chromatography A chromatography column (Amicon P440 x 500, Amicon, GB) was filled with 60 - 80 l of blue Sepharose and regenerated with 0.5 N NaOH. Subsequently, the column was equilibrated with about 3 column volumes (CV) of acetate buffer. The cell-free culture supernatant adjusted to pH 5 was absorbed into the column at a temperature of 10 ± 5 ° C and a flow rate of 800 - 1400 ml / min. The column was washed again at the same flow rate and 5 ± 4 ° C with about 1 CV of wash buffer 1. This was followed by about 2 CV of wash buffer 2. Subsequently, the column was eluted with about 3 HP elution damper. The total protein peak was collected (about 30 - 6 ° 1) adjusted to pH 6.9 with HCl and stored at 5 ± 4 ° C until further processing. The product solution was concentrated at this chromatography step and a purity of about 40 - 50% was achieved.
Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Na acetato, 5 mMBalance buffer: 20 mM In acetate, 5 mM
CaCl2, 0,1 M NaCl, pH 5,0 ± 0,2 amortecedor de lavagem 1: 20 mM Na acetato, 5 mMCaCl 2, 0.1 M NaCl, pH 5.0 ± 0.2 wash buffer 1: 20 mM In acetate, 5 mM
CaCl2, 0,25 M NaCl, pH 5, 0 ± 0,2 amortecedor de lavagem 2: 20 mM Tris-HCl/ 5 mM CaCl2/ pH 6,5 ± 0,3 amortecedor de eluição: 100 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 1 M NaCl, pH 9,0 ± 0,2 3. Cromatografia de Butil-Toyopearl (cromatografia hidrófoba) Uma coluna de cromatografia (Pharmacia BGP 300/500) foi enchida com 30 - 40 1 de butil-Toyopearl e regenerada com 4 M guanidina-HCl e 0,5 N NaOH. Subse-qüentemente a coluna foi equilibrada com pelo menos 3 CV de amortecedor de equilíbrio. 0 eluído proveniente da coluna blue-Sepharose foi ajustado para 10% de isopropanol e absorvido para a coluna a uma temperatura de 27 ± 2°C e a uma velocidade de fluxo de 800 - 1200 ml/min. A coluna foi lavada novamente à mesma temperatura e uma velocidade de fluxo de cerca de 1 CV de amortecedor de equilíbrio e então com cerca de 2 CV de amortecedor de lavagem. Subseqüentemente, ela foi eluída com cerca de 3 CV de amortecedor de eluição. 0 pico de proteínas total é coletado (cerca de 10 - 18 1), imediatamente diluído três vezes com amortecedor de diluição e armazenado a 15°C até ulterior processamento. Alcançou-se uma pureza de cerca de 90% nesta cromatografia. Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,75 M NaCl, 10% isopropanol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de lavagem: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,75 M NaCl, 19% isopropa-nol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de eluição: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,75 M NaCl, 27% isopropa-nol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de diluição: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6,9 ± 0,2 4. Cromatografia de Hidroxiapatita Ultrogel Acondicionou-se uma coluna de cromatografia (Amicon P440 x 500 ou equivalente) com 30 40 1 de hidroxiapatita Ultrogel e regenerou-se com 0,5 N NaOH. Subseqüentemente, a coluna foi equilibrada com pelo menos 4 CV de amortecedor de equilíbrio. O eluído proveniente da coluna de butil-Toyopearl foi absorvido para a coluna a uma temperatura de cerca de 15°C e a uma velocidade de fluxo de 500 -1200 ml/min. A coluna foi lavada novamente à mesma temperatura e uma velocidade de fluxo com cerca de 1 CV de amortecedor de equilíbrio e, então, com cerca de 2 CV de amortecedor de lavagem. Subseqüentemente, foi eluída com cerca de 3 CV de amortecedor de eluição. O pico de proteínas total foi coletado (cerca de 10 - 18 1) e armazenado a 15°C até processamento ulterior. Obteve-se uma pureza maior do que 95%, nesta cromatografia.CaCl2, 0.25 M NaCl, pH 5.0 ± 0.2 Wash Buffer 2: 20 mM Tris-HCl / 5 mM CaCl2 / pH 6.5 ± 0.3 Elution Buffer: 100 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl 2, 1 M NaCl, pH 9.0 ± 0.2 3. Butyl-Toyopearl Chromatography (hydrophobic chromatography) A chromatography column (Pharmacia BGP 300/500) was filled with 30 - 40 1 of butyl-Toyopearl and regenerated. with 4 M guanidine-HCl and 0.5 N NaOH. Subsequently the column was balanced with at least 3 CV of balance damper. The eluate from the blue Sepharose column was adjusted to 10% isopropanol and absorbed into the column at a temperature of 27 ± 2 ° C and a flow rate of 800 - 1200 ml / min. The column was washed again at the same temperature and flow rate of about 1 CV of equilibration damper and then with about 2 CV of wash damper. Subsequently, it was eluted with about 3 CV of elution damper. The total protein peak is collected (about 10 - 18 1), immediately diluted three times with dilution buffer and stored at 15 ° C until further processing. A purity of about 90% was achieved on this chromatography. Equilibrium Damper: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.75 M NaCl, 10% isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Wash Buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.75 M NaCl, 19% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Elution Buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl 2, 0.75 M NaCl, 27% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 dilution buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6.9 ± 0.2 4. Ultrogel Hydroxyapatite Chromatography A chromatography column (Amicon P440 x 500 or equivalent) was packed with 30 40 1 of Ultrogel hydroxyapatite. and regenerated with 0.5 N NaOH. Subsequently, the column was balanced with at least 4 CV of balance damper. The eluate from the butyl-Toyopearl column was absorbed into the column at a temperature of about 15 ° C and a flow rate of 500-1200 ml / min. The column was washed again at the same temperature and flow rate with about 1 CV of equilibration damper and then with about 2 CV of wash damper. Subsequently, it was eluted with about 3 CV of elution damper. The total protein peak was collected (about 10 - 18 1) and stored at 15 ° C until further processing. A purity greater than 95% was obtained on this chromatography.
Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,25 M NaCl, 9% isopropanol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de lavagem: 10 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de eluição: 10 mM Tris-HCl, 10 fosfato, 0,5 mM CaCl2, pH 6, 8 ± 0,2 5. HPLC (RP-HPLC) fase inversa Realizou-se um HPLC de preparação utilizando-se um aparelho de separação Merck Prepbar 100 (ou equivalente) a uma temperatura de 22 ± 4°C. A coluna de separação (100 mm x 400 mm, 3,2 1) foi acondicionada com material Vydac C4. Antes do uso, a coluna foi regenerada ao aplicar-se repetidamente um gradiente de amortecedor A a solvente a 100% e equilibrando-se sub-seqüentemente com amortecedor A. O eluido proveniente da coluna de hidroxi-apatita foi acidulado com ácido trifluoroacético para cerca de pH 2,5 e filtrado estéril. Subseqüentemente, ele foi aplicado à coluna a uma temperatura de 22 + 4°C e a uma velocidade de fluxo de 250 - 31- ml/min. A coluna foi eluida à mesma temperatura e velocidade de fluxo, com um gradiente de amortecedor A para amortecedor B linear. O pico de eluição foi coletado em frações. 0 eluido foi imediatamente neutralizado ao adicionarem-se primeiro 4 volumes de amortecedor de diluição de HPLC.Equilibrium Damper: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.25 M NaCl, 9% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Wash Buffer: 10 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6.9 ± 0.2 elution buffer: 10 mM Tris-HCl, 10 phosphate, 0.5 mM CaCl2, pH 6.8 ± 0.2 5. HPLC (RP-HPLC) reverse phase A preparative HPLC was performed using a Merck Prepbar 100 (or equivalent) separating apparatus at a temperature of 22 ± 4 ° C. The separation column (100 mm x 400 mm, 3.21) was packed with Vydac C4 material. Prior to use, the column was regenerated by repeatedly applying a damper gradient A to 100% solvent and balancing subsequently with damper A. The eluate from the hydroxyapatite column was acidulated with trifluoroacetic acid to about pH 2.5 and sterile filtrate. Subsequently, it was applied to the column at a temperature of 22 + 4 ° C and a flow rate of 250 - 31 ml / min. The column was eluted at the same temperature and flow rate with a gradient from damper A to damper B linear. The elution peak was collected in fractions. The eluate was immediately neutralized by first adding 4 volumes of HPLC dilution buffer.
Frações que tinham uma pureza de pelo menos 99% no HPLC analítico foram combinadas (volume de combinado cerca de 4 - 6 1) . As impurezas residuais foram separadas nesta cromatografia e obteve-se uma pureza de mais que 99%. amortecedor A: ácido trifluoroacético 0,1% em água amortecedor B: acetonitrila 80%, ácido trifluoroacético 0,1% em água amortecedor de diluição de HPLC: 10 mMFractions that were at least 99% pure on the analytical HPLC were combined (combined volume about 4 - 6 1). Residual impurities were separated on this chromatography and a purity of greater than 99% was obtained. buffer A: 0.1% trifluoroacetic acid in water buffer B: 80% acetonitrile, 0.1% trifluoroacetic acid in water HPLC dilution buffer: 10 mM
Na/K fosfato, pH 7,5 ± 0,2 6. Cromatografia de DEAE -Sepharose ff Uma coluna de cromatografia (Amicon P90 x 250 ou equivalente) foi preenchida com 100 - 200 ml de gel por g de EPO aplicada e regenerada com 0,5 N NaOH. Subseqüentemente, a coluna foi equilibrada primeiramente com 100 mM de amortecedor Na/fosfato K, pH 7,5 e, então, com pelo menos 12 CV de amortecedor de equilíbrio. Subsequentemente, ela foi lavada novamente com cerca de 10 CV de amortecedor de equilíbrio e, então, eluída com cerca de 7 CV de amortecedor de eluição. 0 pico de proteínas total foi coletado (cerca de 2 - 5 1), filtrado estéril e distribuído.Na / K phosphate, pH 7.5 ± 0.2 6. DEAE-Sepharose ff chromatography A chromatography column (Amicon P90 x 250 or equivalent) was filled with 100 - 200 ml gel per g of EPO applied and regenerated with 0.5 N NaOH. Subsequently, the column was first equilibrated with 100 mM Na / phosphate K buffer, pH 7.5 and then with at least 12 HP of equilibrium buffer. Subsequently, it was washed again with about 10 CV of equilibrium damper and then eluted with about 7 CV of elution damper. The total protein peak was collected (about 2 - 5 1), sterile filtered and distributed.
Nesta cromatografia, o solvente proveniente da etapa HPLC foi separado e as impurezas residuais foram removidas. A pureza é maior do que 99%. amortecedor de equilíbrio: 10 mM Na/fosfato K, pH 7,5 ± 0,2 amortecedor de lavagem: 30 mM Na/fosfato K, pH 4,5 ± 0,1 amortecedor de eluição: 10 mM Na/fosfato K, 80 mMIn this chromatography, the solvent from the HPLC step was separated and the residual impurities removed. Purity is greater than 99%. equilibrium buffer: 10 mM Na / phosphate K, pH 7.5 ± 0.2 wash buffer: 30 mM Na / phosphate K, pH 4.5 ± 0.1 elution buffer: 10 mM Na / phosphate K, 80 mM
NaCl, pH 7,5 ± 0,2.NaCl, pH 7.5 ± 0.2.
Exemplo 3: Purificação de EPO a partir de sobrenadan-tes de cultura enquanto se mantêm as isoformas 1-4 (invenção) 1. Material de partida EPO proveniente de células de mamíferos, por exemplo, células CHO ou humanas, foi fermentada por meio de um processo de bateladas repetidas. Um fermen-tador de 10 1 foi inoculado com uma précultura e o teor do fermentador foi colhido depois de cerca de 5 dias. Depois da realizada a colheita, as células foram removidas do caldo de fermentação por meio de centrifuga-ção. O sobrenadante de cultura isento de células foi ajustado para pH 5,0 - 5,2 com 1 mol/1 de ácido acético e filtrado a 1 - 9°C. 2. Cromatografia de blue-Sepharose Uma coluna de cromatografia adequada foi preenchida com 150 - 250 ml de blue-Sepharose e regenerada com 0,5 N NaOH. Subseqüentemente, a coluna foi equilibrada com cerca de 3 volumes de coluna (CV) de amortecedor de acetato. O sobrenadante de cultura isento de células ajustado para pH 5 foi absorvido para a coluna a uma temperatura de 10 ± 5°C e a uma velocidade de fluxo de 1 - 2 CV/h. A coluna foi lavada novamente sob a mesma velocidade de fluxo e 5 ± 4°C, com cerca de 1 CV de amortecedor de lavagem 1. Esta foi seguida por cer- ca de 2 CV de amortecedor de lavagem 2. Subseqüente-mente, a coluna foi eluída com cerca de 3 - 6 CV de amortecedor de eluição. 0 pico de proteínas foi coletado em frações. Depois de análise CE, as frações adequadas foram combinadas, ajustadas para pH 6,9 com HC1 e armazenadas a 5 ± 4°C até processamento ulterior. A solução de produto foi concentrada nesta etapa de cro-matografia e as impurezas e isoformas básicas foram separadas .Example 3: Purification of EPO from Culture Supernatants While Maintaining Isoforms 1-4 (Invention) 1. EPO starting material from mammalian cells, eg CHO or human cells, was fermented by a process of repeated batching. A 10 1 fermenter was inoculated with a preculture and the fermenter content was harvested after about 5 days. After harvesting, the cells were removed from the fermentation broth by centrifugation. The cell-free culture supernatant was adjusted to pH 5.0 - 5.2 with 1 mol / l acetic acid and filtered at 1 - 9 ° C. 2. Blue Sepharose Chromatography A suitable chromatography column was filled with 150 - 250 ml blue Sepharose and regenerated with 0.5 N NaOH. Subsequently, the column was equilibrated with about 3 column volumes (CV) of acetate buffer. The cell-free culture supernatant adjusted to pH 5 was absorbed into the column at a temperature of 10 ± 5 ° C and a flow rate of 1-2 CV / h. The column was washed again at the same flow rate and 5 ± 4 ° C with about 1 CV of scrubber damper 1. This was followed by about 2 CV of scrubber damper 2. Subsequently the column was eluted with about 3-6 CV of elution damper. The protein peak was collected in fractions. After EC analysis, appropriate fractions were combined, adjusted to pH 6.9 with HCl and stored at 5 ± 4 ° C until further processing. The product solution was concentrated at this chromatography step and the basic impurities and isoforms were separated.
Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Na acetato, 5 mMBalance buffer: 20 mM In acetate, 5 mM
CaCl2, 0,1 M NaCl, pH 5,0 ± 0,2 amortecedor de lavagem 1: 20 mM Na acetato, 5 mMCaCl 2, 0.1 M NaCl, pH 5.0 ± 0.2 wash buffer 1: 20 mM In acetate, 5 mM
CaCl2, 0,25 M NaCl, pH 5,0 ± 0,2 amortecedor de lavagem 2: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6,5 ± 0,3 amortecedor de eluição: 50 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,25 M NaCl, pH 8,0 ± 0,2 3. Cromatografia de Butil-Toyopearl (cromatografia hidrófoba) Uma coluna de cromatografia adequada foi preenchida com 200 - 300 ml de butil-Toyopearl e regenerada com 4 M guanidina-HCl e 0,5 N NaOH. Subseqüen-temente a coluna foi equilibrada com pelo menos 3 CV de amortecedor de equilíbrio. O eluído proveniente da coluna blue-Sepharose foi ajustado para 10% de isopropanol e absor- vido para a coluna a uma temperatura de 27 ± 2°C e a uma velocidade de fluxo de 1 - 2 CV/h. A coluna foi lavada novamente à mesma temperatura e uma velocidade de fluxo de cerca de 1 CV de amortecedor de equilíbrio e, então, com cerca de 2 CV de amortecedor de lavagem. Subsequentemente, ela foi eluída com cerca de 5 - 10 CV de amortecedor de eluição. As frações foram coletadas a partir do pico de proteínas e imediatamente diluídas três vezes com amortecedor de diluição. Depois de análise CE, as frações adequadas foram combinadas e armazenadas a 15°C até ulterior processamento. Nesta cro-matografia, outras isoformas básicas foram removidas e alcançou-se uma pureza de cerca de > 80%.CaCl2, 0.25 M NaCl, pH 5.0 ± 0.2 Wash Buffer 2: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6.5 ± 0.3 Elution Buffer: 50 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.25 M NaCl, pH 8.0 ± 0.2 3. Butyl-Toyopearl Chromatography (hydrophobic chromatography) A suitable chromatography column was filled with 200 - 300 ml of Butyl-Toyopearl and regenerated with 4 M guanidine. -HCl and 0.5 N NaOH. Subsequently the column was balanced with at least 3 HP of balance damper. The eluate from the blue-Sepharose column was adjusted to 10% isopropanol and absorbed into the column at a temperature of 27 ± 2 ° C and a flow rate of 1-2 CV / h. The column was washed again at the same temperature and flow rate of about 1 CV of damper damper and then with about 2 HP of damper damper. Subsequently, it was eluted with about 5-10 CV of elution damper. Fractions were collected from the protein peak and immediately diluted three times with dilution buffer. After EC analysis, appropriate fractions were combined and stored at 15 ° C until further processing. In this chromatography, other basic isoforms were removed and a purity of about> 80% was achieved.
Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,2 M NaCl, 10% isopropanol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de lavagem: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,2 M NaCl, 17% isopropanol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de eluição: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,2 M NaCl, 23% isopropanol, pH 6,9 ± 0,2 amortecedor de diluição: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6,9 ± 0,2 4. Crornatografia de Hidroxiapatita Ultrogel Preencheu-se uma coluna de cromatografia adequada com 150 - 200 ml de hidroxiapatita Ultrogel e regenerou-se com 0,5 N NaOH. Subseqüentemente, a colu- na foi equilibrada com pelo menos 4 CV de amortecedor de equilíbrio. 0 eluído proveniente da coluna de butil-Toyopearl foi absorvido para a coluna a uma temperatura de cerca de 15°C e a uma velocidade de fluxo de 1 - 2 CV/h. A coluna foi lavada novamente à mesma temperatura e uma velocidade de fluxo com cerca de 1 CV de amortecedor de equilíbrio e, então, com cerca de 2 CV de amortecedor de lavagem. Subseqüentemente, foi eluída com cerca de 3 CV de amortecedor de eluição. 0 pico de proteínas total foi coletado e armazenado a 15°C até processamento ulterior. Obteve-se uma pureza maior do que 95%, nesta cromatografia.Equilibrium Damper: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.2 M NaCl, 10% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Wash Buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.2 M NaCl, 17% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Elution Buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0.2 M NaCl, 23% Isopropanol, pH 6.9 ± 0.2 Dilution Buffer: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl 2, pH 6.9 ± 0.2 4. Chromatography of Ultrogel Hydroxyapatite An appropriate chromatography column was filled with 150 - 200 ml Ultrogel hydroxyapatite and regenerated with 0.5 N NaOH . Subsequently, the column was balanced with at least 4 HP of balance damper. The eluate from the Butyl-Toyopearl column was absorbed into the column at a temperature of about 15 ° C and a flow rate of 1-2 CV / h. The column was washed again at the same temperature and flow rate with about 1 CV of equilibration damper and then with about 2 CV of wash damper. Subsequently, it was eluted with about 3 CV of elution damper. The total protein peak was collected and stored at 15 ° C until further processing. A purity greater than 95% was obtained on this chromatography.
Amortecedor de equilíbrio: 20 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, 0,06 M NaCl, 7,5% isopropa-nol, pH 6,9 + 0,2 amortecedor de lavagem: 10 mM Tris-HCl, 5 mM CaCl2, pH 6,8 ± 0,2 amortecedor de eluição: 10 mM Tris-HCl, 10 mM K- fosfato, 0,5 mM CaCl2, pH 6,8 ± 0,2 5. HPLC (RP-HPLC) fase inversa Realizou-se um HPLC de semi-preparação utilizando-se uma coluna de separação Vydac C4 (20 mm x 250 mm, cerca de 80 ml), a uma temperatura de 22 ± 4°C. Antes do uso, a coluna foi regenerada ao aplicar-se repetidamente um gradiente de amortecedor A a solvente a 100% e equilibrando-se subseqüentemente com amortecedor A, 0 eluído proveniente da coluna de hidroxí-apatíta foi aplicado â coluna s uma temperatura de 22 ± 4°C e ã uma velocidade de fluxo de 8 - 15 ml/min, A coluna foi então eluida á mesma temperatura e velocidade de fluxo, com um gradiente de amortecedor Ά para amortecedor B linear, de acordo com o protocolo de HPLC que se encontra exposto em seguida, O pico de eluição foi coletado em frações. 0 eluido foi imediatamente neutralizado ao adicionarem-se primeiro 4 volumes de amortecedor de diluição de HPLC.Equilibrium Damper: 20mM Tris-HCl, 5mM CaCl2, 0.06M NaCl, 7.5% Isopropanol, pH 6.9 + 0.2 Wash Damper: 10mM Tris-HCl, 5mM CaCl2, pH 6.8 ± 0.2 elution buffer: 10 mM Tris-HCl, 10 mM K-phosphate, 0.5 mM CaCl2, pH 6.8 ± 0.2 5. Reverse phase HPLC (RP-HPLC) a semi-preparation HPLC using a Vydac C4 separation column (20 mm x 250 mm, about 80 ml) at a temperature of 22 ± 4 ° C. Prior to use, the column was regenerated by repeatedly applying a damper gradient A to 100% solvent and subsequently equilibrating with damper A. The eluate from the hydroxyapatite column was applied to the column at a temperature of 22 ° C. ± 4 ° C and at a flow rate of 8 - 15 ml / min. The column was then eluted at the same temperature and flow rate with a damper gradient Ά to linear damper B according to the HPLC protocol which is shown below. The elution peak was collected in fractions. The eluate was immediately neutralized by first adding 4 volumes of HPLC dilution buffer.
Protocolo de HPLC: <*) condições de lavagem 3 e eluição; gradiente de 50% de amortecedor Ba 100 % de amortecedor B em 50 a 200 minutos, de preferência, 140 minutos.HPLC protocol: <*) wash conditions 3 and elution; 50% damper gradient Ba 100% damper B in 50 to 200 minutes, preferably 140 minutes.
As frações que eram dotadas de uma pureza de, pelo menos, 99% no HPLC analítico e são adequadas de acordo com a análise CE foram combinadas. As irapu~ rezas residuais e os resíduos das isoformas foram removidos nesta cromatografia e obteve-se uma pureza de mais que 99%. amortecedor A: 10 mM Na/fosfato K, pH 7, 0 ± 0,2 amortecedor B: 10 mM Na/fosfafo K, aceto- nitrila 80%, pH 7,0 amortecedor de diluição de HPLC: 10 mMFractions that were at least 99% pure on the analytical HPLC and suitable according to the EC analysis were combined. Residual impurities and isoform residues were removed on this chromatography and a purity of greater than 99% was obtained. buffer A: 10 mM Na / phosphate K, pH 7.0 ± 0.2 buffer B: 10 mM Na / phosphate K, acetonitrile 80%, pH 7.0 HPLC dilution buffer: 10 mM
Na/fosfato K, 100 mM NaCl, ph 7,5 ± 0,2 6. Diafiltragem Um aparelho de diafiltragea de uma dimensão adequada foi. equipado com um cassete 10 JtD e .regenerado com 1 N NaOH. Subsequentemente, o aparelho foi enxaguado para isenção de lixívia utilizando-se amortecedor de massa. 0 eluído da coluna de HPLC foi concentrado a uma temperatura de 5 ± 4ÔC e diafiltrado contra amortecedor de massa de '10 volumes. A concentração final deverá situar-se entre 1 e 3 mg/ml.Na / Phosphate K, 100 mM NaCl, ph 7.5 ± 0.2 6. Diafiltration A diafiltrage apparatus of a suitable size was. equipped with a 10 JtD cassette and regenerated with 1 N NaOH. Subsequently, the apparatus was rinsed for bleach free using mass dampener. The HPLC column eluate was concentrated at a temperature of 5 ± 4 ° C and diafiltered against a 10 volume mass damper. The final concentration should be between 1 and 3 mg / ml.
Esta etapa serve para remover os resíduos de solvente da etapa de HPLC, para ajustar as condições de amortecedor de massa, requeridas e concentração de produto da substância ativa de massa.This step serves to remove solvent residue from the HPLC step, to adjust the required mass dampening conditions and mass concentration of the active substance product.
Amortecedor de massa; 10 mM. Na/fosfato K, 100 mM NaCl, pH 7,5 ± 0, 2 Exemplo 4: Determinação da atividade especifica de EPO in vivo (bioensaio em um rato normocitaêmico) A atividade de EPO dependente de dosagem na multiplicação e diferenciação de células precursoras de eritrócitos foi determinada in vivo em ratos por meio do aumento em reticulócitos no sangue depois da administração de EPO.Mass damper; 10 mM. Na / phosphate K, 100 mM NaCl, pH 7.5 ± 0.2 Example 4: Determination of specific EPO activity in vivo (bioassay in a normocythemic rat) Dose-dependent EPO activity in the multiplication and differentiation of precursor cells from Red blood cells were determined in vivo in rats by increasing blood reticulocytes following EPO administration.
Para estas várias dosagens da amostra de EPO a serem analisadas e de uma EPO padrão (padronizada com o padrão EPO WHO), cada uma foi administrada paren-teticamente a 8 ratos. Os ratos foram subseqüentemente mantidos sob condições definidas constantes. 0 sangue foi coletado dos ratos 4 dias depois da administração de EPO e os reticulócitos foram tingidos com acridina laranja. A contagem de reticulócitos por 30.000 eritrócitos foi determinada por microfluorimetria em um citômetro de fluxo pela análise do histograma de fluorescência vermelha. A atividade biológica foi calculada a partir dos valores para as contagens de reticulócitos da amostra e do padrão sob diferentes doses, de acordo com o processo descrito por Linder de determinação de concentração de pares com linhas diretas paralelas (Linder, "Planen und Auswerten von Versuchen", 3a edição, 1969, Birkehãuser Verlag, Basel).For these various dosages of the EPO sample to be analyzed and a standard EPO (standardized to the EPO WHO standard), each was parenthetically administered to 8 rats. The rats were subsequently kept under constant defined conditions. Blood was collected from the rats 4 days after EPO administration and the reticulocytes were stained with orange acridine. Reticulocyte count per 30,000 erythrocytes was determined by microfluorimetry on a flow cytometer by analysis of the red fluorescence histogram. Biological activity was calculated from the values for sample and standard reticulocyte counts at different doses according to the procedure described by Linder for determining parallel straight-line pair concentration (Linder, "Planen und Auswerten von Versuchen"). ", 3rd edition, 1969, Birkehãuser Verlag, Basel).
Os preparados de EPO CH01, CHO 2 e CHO 3 foram obtidos pela purificação de EPO a partir de so-brenadantes de cultura de células de CHO cultivadas em meio isento de soro que tinha atividades biológicas de 248.000 (CHO 1), 225.000 (CHO 2) e 186.000 IU/mg (CHO 3), respectivamente. Em quatro preparados em que a EPO foi purificada a partir de sobrenadantes de cultura de células humanas, obtiveram-se produtos com atividades especificas de 220.000 (HeLa 1), 198.000 (HeLa 2), 204.000 (HeLa 3), 176.000 (HeLa 4) e 100.000 IU/mg (HeLa 5) . A relação dos valores para atividade biológica com parâmetros para a estrutura de açúcar está exposta no exemplo 11.The EPO CH01, CHO 2 and CHO 3 preparations were obtained by purifying EPO from serum-free CHO cell culture supernatants having biological activities of 248,000 (CHO 1), 225,000 (CHO 2). ) and 186,000 IU / mg (CHO 3), respectively. In four preparations in which EPO was purified from human cell culture supernatants, products with specific activities of 220,000 (HeLa 1), 198,000 (HeLa 2), 204,000 (HeLa 3), 176,000 (HeLa 4) were obtained. and 100,000 IU / mg (HeLa 5). The relationship of values for biological activity with parameters for sugar structure is shown in example 11.
Exemplo 5: Determinação do teor de resíduos de ácido siálico 0 teor de ácido siálico foi determinado cromatograf icamente por meio de HPAEC-PAD (cromatografia permutadora de ânions de alto pH com detecção amperométrica pulsada) em um sistema Dionex depois de divisão celular enzimática dos ácidos siálicos com neuraminidase a partir de Arthrobacter ureafaciens (A. ureaf., Boehringer Mannheim).Example 5: Determination of Sialic Acid Residue Content Sialic acid content was determined chromatographically by means of HPAEC-PAD (pulsed amperometric detection high pH anion exchange chromatography) in a Dionex system after enzymatic acid cell division neuraminidase sialics from Arthrobacter ureafaciens (A. ureaf., Boehringer Mannheim).
Preparados, contendo cada um deles 22 μg de EPO proveniente de vários preparados de linhas de células CHO e humanas (por exemplo, HeLa S3) foram ajustados para uma concentração de EPO de 0,2 mg/ml em 5 mM Na amortecedor de fosfato, pH 7,2. Metade de cada preparado foi utilizada para se determinar exatamente a quantidade de EPO por meio de RP-HPLC. 5 mM U de neuraminidase proveniente de A. ureaf., foram adicionados à segunda metade dos preparados e incubados durante a noite (cerca de 18 horas) a 37°C. Subseqüentemente, as misturas de digestão foram repartidas igualmente, diluídas 20 vezes para 50 μΐ com H20 e 50 μΐ das mesmas (que corresponde a cerca de 27 pmol de EPO) foram aplicadas ao sistema Dionex. Para isto, foram utilizados os seguintes parâmetros cromatográficos: coluna: CarboPac PA 100 fluxo: 1,0 ml/min sensibilidade de detector: 300 nA gradiente: t (min) % amortecedor B 0 17 7 17 9 100 12 100 13 0 20 0 amortecedor A: 0,1 M NaOH amortecedor B: 0,1 M NaOH; 0,5 M Na acetato A quantidade de ácidos siálicos na amostra aplicada foi determinada com o auxílio de uma linha de calibragem que foi obtida a partir de valores de um padrão de ácido siálico que também foi analisado (Boehringer Mannheim). 0 teor de ácido siálico (mol de ácido siálico/mol de EPO) foi calculado a partir do resultado da determinação de ácido siálico (sistema Dionex) e da determinação da quantidade de EPO utilizada por meio de RP-HPLC. A EPO proveniente das células CHO tinha um teor médio de 12,9 mols (CHO 1), 11,8 (CHO 2) e 11,7 mols (CHO 3) de ácido siálico por mol de EPO. Os preparados de EPO derivados de células humanas tinham uma quantidade de 13,1 mols (HeLa 1), 13,2 mols (HeLa 2), 13,3 mols (HeLa 3), 11,6 mols (HeLa 4) e 10,8 mols (HeLa 5) de ácido siálico por mol de EPO (cf. também exemplo 11).Preparations, each containing 22 μg EPO from various CHO and human cell line preparations (eg HeLa S3) were adjusted to an EPO concentration of 0.2 mg / ml at 5 mM. In phosphate buffer, pH 7.2. Half of each preparation was used to determine the exact amount of EPO by RP-HPLC. 5 mM U of neuraminidase from A. ureaf. Were added to the second half of the preparations and incubated overnight (about 18 hours) at 37 ° C. Subsequently, the digestion mixtures were equally distributed, diluted 20 times to 50 μΐ with H20 and 50 μΐ (corresponding to about 27 pmol EPO) were applied to the Dionex system. For this, the following chromatographic parameters were used: column: CarboPac PA 100 flow: 1.0 ml / min detector sensitivity: 300 nA gradient: t (min)% damper B 0 17 7 17 9 100 12 100 13 0 20 0 buffer A: 0.1 M NaOH buffer B: 0.1 M NaOH; 0.5 M In acetate The amount of sialic acids in the sample applied was determined with the aid of a calibration line that was obtained from values of a sialic acid standard that was also analyzed (Boehringer Mannheim). The sialic acid content (mol of sialic acid / mol of EPO) was calculated from the result of the sialic acid determination (Dionex system) and the determination of the amount of EPO used by RP-HPLC. The EPO from CHO cells had an average content of 12.9 moles (CHO 1), 11.8 moles (CHO 2) and 11.7 moles (CHO 3) of sialic acid per mol of EPO. The human cell-derived EPO preparations had an amount of 13.1 moles (HeLa 1), 13.2 moles (HeLa 2), 13.3 moles (HeLa 3), 11.6 moles (HeLa 4) and 10, 8 moles (HeLa 5) of sialic acid per mol of EPO (see also example 11).
Exemplo 6: Determinação das proporções de estruturas de carboidratos biantenários, triantenários e tetraan-tenários As estruturas de carboidratos N-encadeados foram analisadas cromatograficamente por HPAEC-PAD em um sistema Dionex. Os oligossacáridas asialo de preparados de EPO provenientes de linhas de células CHO e humanas (por exemplo, HeLa S3) foram isoladas por divisão celular enzimática com N-glicosidase F (Boehringer Mannheim) e neuraminidase a partir de A. ureaf. (Boehringer Mannheim).Example 6: Determination of the proportions of biantenary, triantenary and tetraantenary carbohydrate structures N-linked carbohydrate structures were chromatographically analyzed by HPAEC-PAD in a Dionex system. Asialo oligosaccharides from EPO preparations from CHO and human (e.g., HeLa S3) cell lines were isolated by enzymatic cell division with N-glycosidase F (Boehringer Mannheim) and neuraminidase from A. ureaf. (Boehringer Mannheim).
Dessalinizaram-se 10 ou 30 μg EPO por mistura por meio de unidades de ultracentrifugação Micro-Con (Amicon, dimensão de exclusão 10 kD) e ajustaram-se com 10 mM de amortecedor de fosfato Na, pH 7,2 para uma concentração de 0,2 ou 0,3 mg/ml. Subseqüentemente, adicionaram-se 1 U N-glicosidase F e 10 mU neuraminidase a cada mistura e incubaram-se durante a noite (cerca de 18 horas) a 37°C. A fim de se separar a metade de polipeptidio de EPO dos oligossacáridas divididos celularmente, as misturas foram centrifugadas através de unidades de centrifugação Ultrafree (Millipore, dimensão de exclusão 10 kD) depois da incubação e o dispositivo Ultrafree foi lavado novamente duas vezes com 20 μg de H20. Os oligossacáridas contidos no filtrado foram preparados para 150 μΐ com H20 e 100 μΐ dos mesmos foram analisados no sistema Dionex. Para isto, utilizaram-se os seguintes parâmetros cromatográficos: coluna: CarboPac PA 100 fluxo: 1,0 ml/min sensibilidade de detector: 300 nA gradiente: t (min) % amortecedor B 0 0 2 0 60 10 62 100 67 100 t (min) % amortecedor B 69 0 80 0 amortecedor A: 0,1 M NaOH amortecedor B: 0,1 M NaOH; 0,5 M Na acetato Os picos foram identificados em um croma-tograma de N-açúcares do tipo complexo por oligossacáridas padrão (Oxford Glyco Systems) e verificados por digestão enzimática dos oligossacáridas de EPO com a enzima endo-p-galactosidase e fucosidase e análise sub- seqüente no sistema Dionex. As percentagens das estruturas biantenárias, triantenárias e tetraantenárias foram calculadas por meio das áreas dos picos que representam a estrutura de N-açúcar correspondente relativa à área de pico total (soma das áreas de picos das estruturas biantenárias, triantenárias e tetraantenárias) . A EPO derivada de células CHO era dotada de um teor de 4,2 % de estruturas de carboidratos bian-tenários, 22,3% de estruturas de carboidratos triante-nários e 73,5% de estruturas de carboidratos tetraante-nários (CH03) e um teor de 8 6,7% de estruturas de carboidratos tetraantenários no preparado CHO 1 e 78,6% em CHO 2. Os teores de estruturas biantenári-as/triantenárias/tetraantenárias encontrados nos preparados de EPO provenientes de linhas de células humanas foram 5,8/8,8/85.,...4.% para HeLa 1, 5,1/12,7/82,2% para HeLa 2, 4,1/17,7/78,2% para HeLa 3, 10,1/19,2/70,6% para HeLa 4 e 12,6/25,4/62% para HeLa 5 (cf. também o exemplo 11).10 or 30 μg EPO was desalted by mixing using Micro-Con ultracentrifugation units (Amicon, 10 kD exclusion size) and adjusted with 10 mM Na phosphate buffer, pH 7.2 to a concentration of 0 ° C. , 2 or 0.3 mg / ml. Subsequently, 1 U N-glycosidase F and 10 mU neuraminidase were added to each mixture and incubated overnight (about 18 hours) at 37 ° C. In order to separate the half EPO polypeptide from the cell-divided oligosaccharides, the mixtures were centrifuged by Ultrafree Centrifugation Units (Millipore, 10 kD exclusion size) after incubation and the Ultrafree waswashed twice again with 20 µg. of H2 O. The oligosaccharides contained in the filtrate were prepared to 150 μΐ with H20 and 100 μΐ of them were analyzed in the Dionex system. For this, the following chromatographic parameters were used: column: CarboPac PA 100 flow: 1.0 ml / min detector sensitivity: 300 nA gradient: t (min)% damper B 0 0 2 0 60 10 62 100 67 100 t (min)% buffer B 69 0 80 0 buffer A: 0.1 M NaOH buffer B: 0.1 M NaOH; 0.5 M In acetate The peaks were identified on a standard oligosaccharide complex type N-sugars chromatogram (Oxford Glyco Systems) and verified by enzymatic digestion of the EPO oligosaccharides with the enzyme endo-p-galactosidase and fucosidase and subsequent analysis in the Dionex system. The percentages of the biantennary, triantennary and tetraantenary structures were calculated by means of the peak areas representing the corresponding N-sugar structure relative to the total peak area (sum of the peak areas of the biantenary, triantennary and tetraantenary structures). CHO cell-derived EPO had a content of 4.2% biannaryary carbohydrate structures, 22.3% triannary carbohydrate structures, and 73.5% tetrahanaryary carbohydrate structures (CH03). and a content of 8.6% tetraantenary carbohydrate structures in the CHO 1 preparation and 78.6% in CHO 2. The contents of biantenary / triantenary / tetraantenary structures found in EPO preparations from human cell lines were 5.8 / 8.8 / 85., ... 4.% for HeLa 1, 5.1 / 12.7 / 82.2% for HeLa 2, 4.1 / 17.7 / 78.2% for HeLa 3, 10.1 / 19.2 / 70.6% for HeLa 4 and 12.6 / 25.4 / 62% for HeLa 5 (see also example 11).
Exemplo 7: Determinação do teor médio de unidades de N-acetil-lactosamina e o teor médio de unidades de N-acetil-lactosamina (repetições) adicionais O número total de unidades de N-acetil-lactosamina nas estruturas de carboidratos N-encadeadas da EPO (isto é, nas estruturas de carboidratos de núcleo mais as repetições) foi calculado a partir das áreas de pico dos cromatogramas das experiências do exemplo 6. 0 número do teor médio (n) de unidades de N-acetil-lactosamina por cadeia de carboidrato foi calculado da forma exposta em seguida: η = Σ % (bi)x2+ % (tri) x 3 + % (tetra) x 4 + % (tri + lr)x 4+ % (Tetra + lr) x 5 + % (tri + 2r) x 5 + % (tetra + 2r) χβ em que % (bi) = percentagem das estruturas biantenárias em relação à quantidade total (100%) de estruturas de carboidratos N-encadeados % (tri) = percentagem de estruturas tetraantenárias sem as unidades de N-acetil-lactosamina adicionais % (tetra) = percentagem de estruturas tetraantenárias sem as unidades de N-acetil-lactosamina adicionais % (tri+lr) = percentagem de estruturas triantenárias com uma 1 unidade de N-acetil-lactosamina adicional % (tetra+lr)= percentagem de estruturas tetraantenárias com 1 unidade de N-acetil-lactosamina adicional % (tri+2r)= percentagem de estruturas triantenárias com 2 unidades de N-acetil-lactosamina adicionais % (tetra+2r)= percentagem de estruturas tetraantenárias com 2 unidades de N-acetil-lactosamina adicionais No caso de EPO derivada de células CHO, encontrou-se um número médio de 4,3 (CHO 1), 4,4 (CHO 2) e 4,2 (CHO 3) unidades de N-acetil-lactosamina por cadeia de carboidrato. Nos preparados de EPO provenientes de células humanas, encontrou-se um número de unidades de N-acetil-lactosamina de 4,0 (HeLa 1), 4,0 (HeLa 2), 3,9 (HeLa 3), 3,75 (HeLa 4) e 3,6 (HeLa 5) (cf também o exemplo 11).Example 7: Determination of Average N-Acetyl Lactosamine Units and Average N-Acetyl Lactosamine Units (Repeats) The Total Number of N-Acetyl Lactosamine Units in the N-Chained Carb Structures of EPO (i.e., in the core carbohydrate structures plus repeats) was calculated from the peak areas of the chromatograms of the Example 6 experiments. The number of the mean content (n) of N-acetyl lactosamine units per chain of Carbohydrate was calculated as follows: η = Σ% (bi) x2 +% (tri) x 3 +% (tetra) x 4 +% (tri + lr) x 4+% (tetra + lr) x 5 +% (tri + 2r) x 5 +% (tetra + 2r) χβ where% (bi) = percentage of biantenary structures in relation to the total amount (100%) of N-linked carbohydrate structures% (tri) = percentage of structures tetraantennials without additional N-acetyl lactosamine units% (tetra) = percentage of tetraantenary structures without Additional N-acetyl lactosamine% (tri + 1r) = percentage of triantennary structures with 1 additional unit of N-acetyl lactosamine% (tetra + 1r) = percentage of tetraantennial structures with 1 additional unit of N-acetyl lactosamine% (tri + 2r) = percentage of triantennary structures with 2 additional units of N-acetyl lactosamine% (tetra + 2r) = percentage of tetraantennial structures with 2 additional units of N-acetyl lactosamine In the case of CHO cell-derived EPO, an average number of 4.3 (CHO 1), 4.4 (CHO 2) and 4.2 (CHO 3) N-acetyl lactosamine units per carbohydrate chain were found. In EPO preparations from human cells, a number of N-acetyl lactosamine units of 4.0 (HeLa 1), 4.0 (HeLa 2), 3.9 (HeLa 3), 3.75 (HeLa 4) and 3.6 (HeLa 5) (see also example 11).
Devido ao fato de que a EPO contém 3 estruturas de açúcar N-encadeadas, o número total de unidades de N-acetil-lactosamina é três vezes mais elevado. Com referência à glicosilação total da EPO, o número de unidades de N-acetil-lactosamina na EPO proveniente das células CHO é, portanto, 12,9 (CHO 1),.13,2 (CHO 2) e 12,6 (CHO 3). Nos preparados de EPO de células humanas, os valores correspondentes foram 12,0 (HeLa 1), 11,9 (HeLa 2), 11,7 (HeLa 3), 11,25 (HeLa 4) e 10,8 (HeLa 5). O produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina por estrutura de carboidrato multiplicadas pelo teor de ácido siálico respectivo produziu valores de 55,5 (CHO 1), 52 (CHO 2) e 49,3 (CHO 3) para a EPO proveniente de células CHO. No caso de preparados de EPO provenientes de células humanas, os valores correspondentes foram 52,4 (HeLa 1), 52,5 (HeLa 2), 51,3 (HeLa 3), 43,5 (HeLa 4) e 38,9 (HeLa 5).Due to the fact that EPO contains 3 N-linked sugar structures, the total number of N-acetyl lactosamine units is three times higher. With reference to total EPO glycosylation, the number of N-acetyl lactosamine units in EPO from CHO cells is therefore 12.9 (CHO 1), 13.2 (CHO 2) and 12.6 (CHO). 3). In human cell EPO preparations, the corresponding values were 12.0 (HeLa 1), 11.9 (HeLa 2), 11.7 (HeLa 3), 11.25 (HeLa 4) and 10.8 (HeLa 5) ). The product of the number of N-acetyl lactosamine units per carbohydrate structure multiplied by the respective sialic acid content produced 55.5 (CHO 1), 52 (CHO 2) and 49.3 (CHO 3) values for EPO. from CHO cells. In the case of EPO preparations from human cells, the corresponding values were 52.4 (HeLa 1), 52.5 (HeLa 2), 51.3 (HeLa 3), 43.5 (HeLa 4) and 38.9 (HeLa 5).
Com referência à glicosilação total da EPO (3 estruturas de carboidratos N-encadeadas) o produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina multiplicado pelo teor de ácido siálico respectivo é para a EPO provenientes de células CHO 166,5 (CHO 1), 156 (CHO 2), e 147,9 (CHO 3), respectivamente. Nos preparados EPO provenientes de células humanas, os valores correspondentes foram 157,2 (HeLa 1), 157,5 (HeLa 2), 153,9 (HeLa 3), 130,5 (HeLa 4) e 116,7 (HeLa 5), cf., também no exemplo 11.With reference to total EPO glycosylation (3 N-linked carbohydrate structures) the product of the number of N-acetyl lactosamine units multiplied by the respective sialic acid content is for EPO from CHO 166.5 (CHO 1) cells. , 156 (CHO 2), and 147.9 (CHO 3), respectively. In EPO preparations from human cells, the corresponding values were 157.2 (HeLa 1), 157.5 (HeLa 2), 153.9 (HeLa 3), 130.5 (HeLa 4) and 116.7 (HeLa 5). ), see also example 11.
Um outro parâmetro importante é a quantidade de unidades de N-acetil-lactosamina que podem ser aglutinadas às estruturas de carboidratos de núcleo,as. chamadas repetições (cf., por exemplo, a Figura 1). O teor de repetição é especificado como a percentaaem de estruturas de carboidratos que contêm repetições em relação à soma de todas as estruturas de carboidratos N-encadeadas (bi+tri+tetra=100 %).Another important parameter is the amount of N-acetyl lactosamine units that can be attached to the core carbohydrate structures, as. called repetitions (see, for example, Figure 1). The repetition content is specified as the percentage of carbohydrate structures that contain repetitions relative to the sum of all N-linked carbohydrate structures (bi + tri + tetra = 100%).
Esta proporção de repetições pode ser diferente em preparados de EPO provenientes de células CHO e provenientes de células humanas. Assim, percentagens de repetição de 39,6 % (CHO 1), 51 % (CHO 2) e 36,8 % (CHO 3) foram determinadas para os preparados provenientes de células CHO. Percentagens de repetição de 18 % (HeLa 1), 16,5 % (HeLa 2) 14,0 % (HeLa 3), 12,2 % (HeLa 4) e 9,8 % (HeLa 5), foram determinadas para os preparados provenientes de células humanas (cf. exemplo 11) .This repeat ratio may differ in EPO preparations from CHO cells and from human cells. Thus, repetition percentages of 39.6% (CHO 1), 51% (CHO 2) and 36.8% (CHO 3) were determined for preparations from CHO cells. Repetition percentages of 18% (HeLa 1), 16.5% (HeLa 2) 14.0% (HeLa 3), 12.2% (HeLa 4) and 9.8% (HeLa 5) were determined for the preparations from human cells (see example 11).
Exemplo 8: Influência da atividade biológica de EPO por controle e alimentação de acordo com os requisitos Realizaram-se culturas como processos de bateladas de repetição com alimentação conforme requerida (batelada de alimentação repetida) a uma temperatura, de 36,5°C. Para isto, colocou-se meio de cultura pobre em proteínas, isento de soro, em um fermentador com agitação (volume de operação total: 10 L) e inocu-lou-se uma vez com uma cultura de inóculo. A densidade de células depois da inoculação ficou na faixa de 3 ± 1 x 105 de células retirantes/ml.Example 8: Influence of EPO biological activity by control and feeding according to requirements Cultures were performed as repeated feeding batch processes as required (repeated feeding batch) at a temperature of 36.5 ° C. For this, whey-free protein-poor culture medium was placed in a stirring fermenter (total operating volume: 10 L) and inoculated once with an inoculum culture. Cell density after inoculation was in the range of 3 ± 1 x 10 5 withdrawing cells / ml.
Depois de uma fase de crescimento de 144 ± 24 horas, uma parte do caldo de cultura foi colhido. O restante do caldo de cultura permaneceu no fermentador e representou o inóculo para a fase de crescimento seguinte; para este propósito, o fermentador foi preenchido novamente com meio fresco para o volume de operação. O sobrenadante de cultura que continha a EPO foi obtido por meio de centrifugação da cultura de fermentação.After a growth phase of 144 ± 24 hours, part of the culture broth was harvested. The remaining broth remained in the fermenter and represented the inoculum for the next growth phase; For this purpose, the fermenter was refilled with fresh medium for the operating volume. The culture supernatant containing the EPO was obtained by centrifuging the fermentation culture.
Solução nutriente foi alimentada continuamente à cultura durante a fase de crescimento. Para este propósito, acoplou-se ao fermentador um vaso de armazenamento que continha solução nutriente. A solução nutriente continha aminoácidos, vitaminas, insulina, elementos residuais, sais, glutamina e carboidra-tos. Realizaram-se duas fermentações da forma exposta em seguida: Na fermentação A a solução nutriente continha D-(+)-glicose como o açúcar e na fermentação B os açúcares foram D-(+)-glicose, D-(+)-galactose e D-(+)-manose. A relação de massa de glutamina para os açúcares foi 1:2,2:3,6:6 na fermentação B. A concentração dos açúcares individuais na solução nutriente ficou entre 7,2 e 18 g/1. A concentração de glutamina na cultura foi analisada periodicamente na fermentação B e calculou-se o consumo. 0 fluxo de volume momentâneo da solução nutriente foi harmonizado com o requisito das células para nutrientes. Na fermentação A, a concentração de glutamina não foi utilizada como uma variável controlada. A solução nutriente na fermentação B continha uma mistura dos açúcares D-(+)-glicose, D-(+)-galactose e D-(+)-manose numa relação em massa de 2:3:5. A concentração de todos os açúcares no fermentador foi mantida na faixa de 2 a 6 g/1 durante a cultura por meio de alimentação correspondente. A densidade de células mudou durante o crescimento para mais de 20xl05 células/ml, tipicamente 30 ± lOxlO5 células/ml até ao momento da colheita. No momento da colheita, a concentração de EPO foi tipicamente 40+10 mg/1. A concentração de eritropoietina humana foi determinada, por exemplo, por ELISA, nos caldos de cultura colhidos. Uma percentagem de distribuição das ísoformas desta proteína, que ocorreu foi/ por exemplo# determinada por separação com eletroforese de zona capilar (CZE) . A Tabela. 1 mostra uma comparação da distribuição de isoformas de EPO entre uma alimentação de fermentação A com uma solução nutriente que contém glicose e uma alimentação de fermentação B com uma·.■solução nutriente que contém glicose, manose e galactose de uma maneira controlada e orientada por requisitos. Os conteúdos de isoformas EPO na fermentação B foram calculados como percentagens das isoformas da fermentação A correspondentes. Estes últimos foram, cada um deles, padronizados para 100%< Os dados demonstram, que as isoformas de EPO glicosiladas mais elevadas desejadas 2-4 estão presentes numa proporção substancialmente mais alta durante a fermentação era comparação com a fermentação A.Nutrient solution was fed continuously to the culture during the growth phase. For this purpose, a storage vessel containing nutrient solution was attached to the fermenter. The nutrient solution contained amino acids, vitamins, insulin, waste elements, salts, glutamine and carbohydrates. Two fermentations were performed as follows: In fermentation A the nutrient solution contained D - (+) - glucose as sugar and in fermentation B the sugars were D - (+) - glucose, D - (+) - galactose. and D - (+) - mannose. The mass ratio of glutamine to sugars was 1: 2.2: 3.6: 6 in fermentation B. The concentration of individual sugars in the nutrient solution was between 7.2 and 18 g / 1. Glutamine concentration in the culture was analyzed periodically in fermentation B and consumption was calculated. The momentary volume flow of the nutrient solution has been harmonized with the cells requirement for nutrients. In fermentation A, glutamine concentration was not used as a controlled variable. The nutrient solution in fermentation B contained a mixture of D - (+) - glucose, D - (+) - galactose and D - (+) - mannose sugars in a 2: 3: 5 mass ratio. The concentration of all sugars in the fermenter was maintained in the range of 2 to 6 g / 1 during culture by corresponding feeding. Cell density changed during growth to more than 20x10 5 cells / ml, typically 30 ± 10x10 5 cells / ml by the time of harvest. At the time of collection, the EPO concentration was typically 40 + 10 mg / 1. The concentration of human erythropoietin was determined, for example, by ELISA in the culture broths collected. A percentage distribution of the isoforms of this protein that occurred was / for example determined by separation with capillary zone electrophoresis (CZE). The table 1 shows a comparison of the distribution of EPO isoforms between a fermentation feed A with a glucose-containing nutrient solution and a fermentation feed B with a glucose-mannose-galactose-containing nutrient solution in a controlled and guided manner. requirements. The EPO isoform contents in fermentation B were calculated as percentages of the corresponding fermentation A isoforms. The latter were each standardized to 100%. <The data demonstrate that the desired higher glycosylated EPO isoforms 2-4 are present at a substantially higher proportion during fermentation compared to fermentation A.
Tabela 1 Nome de isofor- 1 2 3 4 5 6 7 δ ITable 1 Name of isofor- 1 2 3 4 5 6 7 δ I
[ ma na CZE f l ι l I l l m \ r%i m i m ■ m e%i t%ij Fermentação A: n.d. 100 100 100 100 100 100 100 I[ma at CZE f l l l l m \ r% i m i m ■ m e% i t% ij Fermentation A: n.d. 100 100 100 100 100 100 100 I
alimentação com Ifeeding with I
,gIicose j : j _____ I, Glycosis j: j _____ I
Fermentação B: n.d. 136 140 115 102 91 76 55 IFermentation B: n.d. 136 140 115 102 91 76 55 I
alimentação com Ipower with I
glicose, manose I e galactose como 1 I quarteto II II 1 n.d. = não determinado, uma vez que o valor está abaixo do limite de detecção. 0 padrão de isoformas obtido com a alimentação foi reproduzivel em quatro colheitas sucessivas a partir de uma fermentação com alimentação controlada e orientada por demanda da solução nutriente.glucose, mannose I and galactose as 1 I quartet II II 1 n.d. = not determined as the value is below the detection limit. The isoform pattern obtained with the feed was reproducible in four successive harvests from a controlled feed and demand-driven fermentation of the nutrient solution.
Exemplo 9: Influência da atividade biológica da EPO por alteração da temperatura de cultura 0 procedimento foi conforme descrito no exemplo 8 (fermentação B) em um processo de alimentação de divisão de batelada com alimentação controlada orientada por demanda, exceto que a temperatura do fermen-tador foi de 35,0°C em vez de 36,5°C e a fermentação foi realizada numa escala de 1000 1. A Tabela 2 mostra uma comparação da distribuição de isoformas de EPO entre uma fermentação C a 36,5°C e uma fermentação D a 35,0°C, cada uma delas com alimentação controlada de uma solução nutriente. Os conteúdos de isoformas de EPO na fermentação D foram calculados como percentagens das isoformas de fermentação C correspondentes. Cada uma destas últimas foi padronizada para 100%. Os dados mostram que as isoformas de EPO ácidas 2 a 4 podem ser consideravelmente aumentadas pela diminuição de temperatura.Example 9: Influence of EPO biological activity by changing culture temperature The procedure was as described in Example 8 (fermentation B) in a demand-oriented controlled batch division feeding process, except that the fermentation temperature The titer was 35.0 ° C instead of 36.5 ° C and the fermentation was performed on a 1000 scale. Table 2 shows a comparison of the distribution of EPO isoforms between a fermentation C at 36.5 ° C and a fermentation D at 35.0 ° C, each with controlled feeding of a nutrient solution. The contents of EPO isoforms in fermentation D were calculated as percentages of the corresponding fermentation C isoforms. Each of the latter has been standardized to 100%. The data show that acid EPO isoforms 2 to 4 can be considerably increased by decreasing temperature.
Tabela 2______________________________________________ n.d. = não determinado, uma vez que o valor está abaixo do limite de detecção.Table 2 ______________________________________________ n.d. = not determined as the value is below the detection limit.
Exemplo 10: Influência da atividade biológica da EPO pela mudança da composição de carboidra-tos no meio 0 processo apresentado em seguida mostra que é possível mudar a qualidade da eritropoietina humana pela mudança da alimentação de carboidratos no meio de alimentação.Example 10: Influence of EPO biological activity by changing carbohydrate composition in medium The following process shows that it is possible to change the quality of human erythropoietin by changing carbohydrate feed in the medium.
Encontram-se expostas duas variantes do processo descrito anteriormente (chamadas fermentação E e fermentação F em seguida) que diferem na composição do meio utilizado.Two variants of the process described above (called fermentation E and fermentation F below) which differ in the composition of the medium used are set forth.
Nos dois preparados a formulação do meio de cultura é baseado no meio eRDF modificado. Nenhum soro foi utilizado mas em vez disso insulina recombi-nante (somente aditivo de proteína) e outros suplementos (por exemplo, selenita, putrescina, hidrocortisona, sulfato de ferro) que são usualmente utilizados em meio isento de soro ou isento de proteínas. A solução nutriente de alimentação também é baseada em meio eRDF modificado mas não contém os sais KC1, Na2HP04 e NaCl. A diferença principal entre a fermentação E e F é a adição de vários monossacáridas ao meio de alimentação.In both preparations the culture medium formulation is based on the modified eRDF medium. No serum has been used but instead recombinant insulin (protein additive only) and other supplements (eg selenite, putrescine, hydrocortisone, iron sulphate) which are usually used in serum-free or protein-free medium. The nutrient feed solution is also based on modified eRDF medium but does not contain KCl, Na2HP04 and NaCl salts. The main difference between fermentation E and F is the addition of various monosaccharides to the feed medium.
Fermentação E: Utilizou-se o açúcar D-( + )-glicose usual para a fermentação E. A concentração inicial foi de 3 g/1. Pela alimentação apropriada da solução nutriente que contém glicose, a concentração de glicose no caldo de cultura foi mantida em 3 ± 0,5 g/1 durante toda a cultura. O período de cultura foi tipicamente de 100 ± 20 h. A concentração da EPO foi tipicamente de 40 ± 10 mg/1 no tempo da colheita.Fermentation E: The usual D- (+) -glucose sugar was used for E fermentation. The initial concentration was 3 g / 1. By properly feeding the glucose-containing nutrient solution, the glucose concentration in the culture broth was maintained at 3 ± 0.5 g / 1 throughout the culture. The culture period was typically 100 ± 20 h. EPO concentration was typically 40 ± 10 mg / 1 at the time of collection.
Fermentação F: Adicionalmente à D-(+)-glicose, os açúcares D-( + )-galactose e D-( + )-manose foram adicionados numa relação em massa de cerca de 1:2:3 ao meio de alimentação para a fermentação F. Durante a cultura, a concentração de todos os açúcares foi mantida numa faixa situada entre 0,25 g/1 e 3,5 g/1 mediante alimentação apropriada. O período de cultura para este crescimento foi tipicamente de 100 ± 20 horas. A concentração de EPO no período da colheita foi tipicamente de 4 0 ± 10 mg/1. A eritropoietina foi purificada a partir dos sobrenadantes de cultura. O procedimento de purificação foi projetado (cf. exemplo 2) de maneira tal que a distribuição das isoformas relevantes da glico-proteína não foi influenciada. A distribuição de isoformas da eritropoietina purificada foi determinada tal como se descreveu anteriormente.Fermentation F: In addition to D - (+) - glucose, D- (+) -galactose and D- (+) -manose sugars were added in a mass ratio of about 1: 2: 3 to the feed medium for Fermentation F. During cultivation, the concentration of all sugars was kept within a range of 0.25 g / l to 3.5 g / l by appropriate feeding. The culture period for this growth was typically 100 ± 20 hours. The EPO concentration at harvest period was typically 40 ± 10 mg / l. Erythropoietin was purified from culture supernatants. The purification procedure was designed (cf. example 2) such that the distribution of the relevant glycoprotein isoforms was not influenced. The isoform distribution of purified erythropoietin was determined as described above.
As estruturas de carboidratos das isoformas de eritropoietina humana e a sua distribuição nos sobrenadantes de cultura colhidos foi diferente na fermentação E e na fermentação F. A fermentação E teve uma proporção de isoformas 2, 3 e 4 consideravelmente mais alta, em comparação com a fermentação F. Estas diferenças são causadas pela alimentação dos monossacá-ridas manose e galactose (cf. Figura 2). A atividade biológica determinada pelo teste normo rato (exemplo 4) relaciona-se com a distribuição e as estruturas de carboidratos das isoformas de EPO (Figura 3). As estruturas de carboidratos dos preparados de EPO que foram obtidos a partir dos sobrenadantes de culturas E e F foram examinadas com análises CZE e HPAEC. O teor das biestruturas, triestruturas e tetraestruturas (antenárias), o teor de unidades de N-acetil-lactosamina (LE), o teor de ácido siálico (SA) e o produto de LE e SA dos dois preparados de EPO encontram-se expostos na Tabela 3.The carbohydrate structures of human erythropoietin isoforms and their distribution in harvested culture supernatants differed in fermentation E and fermentation F. Fermentation E had a considerably higher proportion of isoforms 2, 3 and 4 compared to fermentation. F. These differences are caused by the feeding of the mannose and galactose monosaccharides (cf. Figure 2). The biological activity determined by the normal rat test (example 4) relates to the distribution and carbohydrate structures of the EPO isoforms (Figure 3). The carbohydrate structures of EPO preparations that were obtained from culture supernatants E and F were examined with CZE and HPAEC analyzes. The content of the biostructures, biostructures and tetrastructures (antennas), the content of N-acetyl lactosamine (LE) units, the sialic acid (SA) content and the LE and SA product of the two EPO preparations are exposed. in Table 3.
Tabela 3 ________________________________________________ Exemplo 11: Correlação da atividade específica e das estruturas de carboidratos Neste exemplo encontram-se sumariadas investigações de exemplos na dependência da atividade biológica de isoformas de EPO individuais nas estruturas de carboidratos. Para isto, isolaram-se e compararam-se isoformas (IF) provenientes de várias fontes de EPO (diferentes bateladas de EPO provenientes de células CHO e células humanas). 11.1 Isolamento de isoformas de EPO individuais por meio de focalização isoelétrica (IEF) e borrão Western A) Procedimento para eletroforese e eletroborrão de gel IEF em nitrocelulose A fim de isolar isoformas individuais numa forma pura, uma solução de EPO composta de uma mistura de diversas isoformas foi dessalinizada em unidades de centrifugação ultralivres e concentrada (5-10 mg/ml). 350-1000μg desta solução foram aplicados a um gel pron- to de poliacrilamida IEF proveniente da Serva (Servalyt Precotes, pH 3-5, 300 μιη, 125 x 125 mm) (em 5-10 faixas que continham 70-100 μg de EPO por faixa) . O IEF foi realizado a 2500 V durante 3,5 h a 5°C; subsequentemente, o gel foi borrado em nitrocelulose (borrão úmido em amortecedor de tris/glicina que continha metanol mas sem SDS durante 3 horas a 200 mA). Depois do processo de borrão, o gel foi removido e a membrana de nitrocelulose foi manchada com Ponceu S. As isoformas manchadas foram cortadas e novamente completamente desenodoa-das com H20 ou amortecedor de TBS (100 mM Tris, pH 7,4; 150 mM NacL). B) Extração das isoformas em relação à membrana As tiras de nitrocelulose desenodoadas que continham as respectivas isoformas foram colocadas em vasos Eppendorf de 2 ml (correspondentes a 3-4 faixas do gel IEF), 1,5 ml de acetona foi adicionada e a nitrocelulose foi dissolvida por meio de vórtice. Ela foi incubada durante a noite a -20°C para precipitar otimamente a EPO. Subsequentemente, o precipitado que continha a EPO foi isolado durante 10 min em uma centrifuga de bancada a 14.000 rpm. O precipitado foi lavado 2-3 vezes com 1 ml de acetona e, então, secado à temperatura ambiente ou 37°C sob uma corrente de nitrogênio. O precipitado de EPO foi subsequentemente dissolvido em 20 mM de amortecedor de Na-fosfato, pH 7,2 que continha 0,01% de Tween 20 e armazenado a -20°C até posterior análise. C) Isolamento de isoformas em relação a soluções de EPO pré-fracionadas Isolaram-se isoformas individuais tais como descritas em A) e B) com a qualificação de que as soluções de EPO iniciais continham 7-8 em vez de somente 3-4 isoformas. 0 material de partida foram frações de EPO que tinham sido isoladas por uma cromatografia DE (permutador aniônico). Estas frações continham somente 3-4 isoformas (por exemplo, isoforma 6-8 ou iso-forma 1-4). A fim de se isolarem os pacotes de isoformas, uma coluna de cromatografia adequada foi preenchida com 1-2 ml de DEAE-Sepharose ff, por 10 mg de EPO aplicados e regenerada com 0,5 M NaOH. Subseqüentemen-te, a coluna foi primeiro equilibrada com 2 CV de amortecedor de neutralização e, então, com pelo menos 5 CV de amortecedor de equilíbrio.Table 11 Example 11: Correlation of specific activity and carbohydrate structures In this example, investigations of examples on the biological activity dependence of individual EPO isoforms on carbohydrate structures are summarized. For this, isoforms (IF) from various sources of EPO were isolated and compared (different batches of EPO from CHO cells and human cells). 11.1 Isolation of individual EPO isoforms by isoelectric focusing (IEF) and Western blot A) Procedure for IEF gel electrophoresis and electroblot In order to isolate individual isoforms into pure form, an EPO solution composed of a mixture of several isoforms was desalted in ultra-free centrifuge units and concentrated (5-10 mg / ml). 350-1000μg of this solution were applied to an IEF polyacrylamide gel (Servalyt Precotes, pH 3-5, 300 μιη, 125 x 125 mm) (in 5-10 bands containing 70-100 μg EPO). per track). IEF was performed at 2500 V for 3.5 h at 5 ° C; subsequently, the gel was smudged with nitrocellulose (wet smear in tris / glycine buffer containing methanol but without SDS for 3 hours at 200 mA). After the smudging process, the gel was removed and the nitrocellulose membrane was stained with Ponceu S. The stained isoforms were cut and completely disassembled again with H2 O or TBS buffer (100 mM Tris, pH 7.4; 150 mM NacL). B) Extraction of isoforms from the membrane The disassembled nitrocellulose strips containing the respective isoforms were placed in 2 ml Eppendorf vessels (corresponding to 3-4 strips of the IEF gel), 1.5 ml acetone was added and the nitrocellulose was added. was dissolved by vortexing. It was incubated overnight at -20 ° C to optimally precipitate the EPO. Subsequently, the EPO-containing precipitate was isolated for 10 min in a benchtop centrifuge at 14,000 rpm. The precipitate was washed 2-3 times with 1 ml of acetone and then dried at room temperature or 37 ° C under a stream of nitrogen. The EPO precipitate was subsequently dissolved in 20 mM Na-phosphate buffer, pH 7.2 which contained 0.01% Tween 20 and stored at -20 ° C until further analysis. C) Isolation of Isoforms from Pre-Fractionated EPO Solutions Individual isoforms were isolated as described in A) and B) with the qualification that the initial EPO solutions contained 7-8 instead of only 3-4 isoforms. . The starting material were EPO fractions that had been isolated by DE (anion exchanger) chromatography. These fractions contained only 3-4 isoforms (e.g., isoform 6-8 or isoform 1-4). In order to isolate the isoform packages, a suitable chromatography column was filled with 1-2 ml DEAE-Sepharose ff per 10 mg of applied EPO and regenerated with 0.5 M NaOH. Subsequently, the column was first balanced with 2 CV of neutralization damper and then with at least 5 CV of balance damper.
Um preparado de EPO purificada, que compreendia 8 isoformas, foi absorvido a uma temperatura de 5 ± 4°C e a uma velocidade de fluxo de até 15 CV/h. A coluna foi então lavada com 2 a 3 CV de amortecedor de equilíbrio e foi subseqüentemente enxaguada com amortecedor de lavagem até o valor do pH ser 5,0 (cerca de 5 CV). Vários pacotes de isoformas foram eluídos pelo aumento da concentração de NaCl no amortecedor de eluição em etapas de 10 mM começando em 20 mM de NaCl. As isoformas básicas aglutinaram-se fracamente ao permutador iônico e eluíram-se correspondentemente sob baixas intensidades iônicas, as formas ácidas foram eluidas sob concentrações de NaCl mais altas até 70 mM de NaCl. A quantidade das isoformas eluidas sob uma determinada concentração de NaCl depende fortemente do material de partida e do volume de eluição. Como uma regra, a eluição prosseguiu nas etapas individuais até o OD 280 ter diminuído para cerca de 50% do valor máximo nesta concentração de NaCl. Isto corresponde a entre 15 e 40 CV. Fracionamento adicional dos pacotes de isoformas eluidas dentro de uma concentração de NaCl resultou em uma separação adicional das isoformas. A velocidade de deslocamento da coluna foi de até 15 CV/hora.A purified EPO preparation comprising 8 isoforms was absorbed at a temperature of 5 ± 4 ° C and a flow rate of up to 15 CV / h. The column was then washed with 2 to 3 CV of equilibration buffer and subsequently rinsed with wash buffer until the pH value was 5.0 (about 5 CV). Several isoform packages were eluted by increasing the NaCl concentration in the elution buffer in 10 mM steps starting at 20 mM NaCl. The basic isoforms weakly agglutinated to the ion exchanger and correspondingly eluted at low ionic intensities, the acidic forms were eluted at higher NaCl concentrations up to 70 mM NaCl. The amount of isoforms eluted under a given concentration of NaCl strongly depends on the starting material and elution volume. As a rule, elution continued in the individual steps until OD 280 decreased to about 50% of the maximum value at this NaCl concentration. This corresponds to between 15 and 40 CV. Additional fractionation of eluted isoform packages within a NaCl concentration resulted in further separation of the isoforms. The column travel speed was up to 15 CV / hour.
Amortecedor de neutralização: 100 mM Na/fosfato K, pH 7,5 ± 0,2 Amortecedor de equilíbrio: 10 mM Na/fosfato K, pH 7,5 ± 0,2 Amortecedor de lavagem: 30 mM NaAc/HAc, pH 5,0 ± 0,2 Amortecedor de eluição: 10 mM NaAc/HAc, pH 5,0 ± 0,2, 20 mM NaCl, ou concentração aumentada em etapas de 10 mM para 70 mM NaCl As isoformas puras individuais foram isoladas em relação aos pacotes de isoformas obtidos desta maneira por purificação, tal como se encontra descrito em A) e B) .Neutralization Damper: 100 mM Na / Phosphate K, pH 7.5 ± 0.2 Equilibrium Damper: 10 mM Na / phosphate K, pH 7.5 ± 0.2 Washing Damper: 30 mM NaAc / HAc, pH 5 0.0 ± 0.2 Elution Buffer: 10 mM NaAc / HAc, pH 5.0 ± 0.2, 20 mM NaCl, or stepwise increased concentration from 10 mM to 70 mM NaCl Individual pure isoforms were isolated from the isoform packages obtained in this manner by purification as described in A) and B).
As isoformas (IF) puras obtidas a partir de A-C foram numeradas de acordo com o seu ponto isoe-létrico (pi) de ácido para básico. A isoforma 2 (IF2) é a isoforma isolada mais fortemente ácida com o pi mais baixo. A isoforma 8 é a mais fortemente ácida com o pi mais elevado. A isoforma 2 foi a isoforma com o pi mais baixo que pôde ser isolada em quantidades adequadas em relação à mistura de partida. Somente 1-2% da isoforma 1 estava presente na mistura de partida de maneira que não foi possível obterem-se quantidades adequadas para uma análise completa.Pure isoforms (IF) obtained from A-C were numbered according to their isoelectric point (pi) from acid to basic. Isoform 2 (IF2) is the most strongly acidic isolated isoform with the lowest pi. Isoform 8 is the most strongly acidic with the highest pi. Isoform 2 was the lowest pi isoform that could be isolated in adequate amounts relative to the starting mixture. Only 1-2% of isoform 1 was present in the starting mixture so that adequate amounts could not be obtained for complete analysis.
Realizaram-se as seguintes análises para se caracterizarem as isoformas puras: determinação da quantidade e rendimento por meio de RP-HPLC determinação da pureza e identidade por eletrofore-se capilar e focalização isoelétrica. 0 rendimento das isoformas individuais situou-se de uma maneira geral entre 20% e 30% da isoforma utilizada na mistura de partida. A pureza das isoformas foi usualmente > 90%, a maior parte das vazes > 94%. 11.2 Resultados Obtiveram-se os seguintes resultados para as isoformas (IF) purificadas: - distribuição relativa das estruturas de carboidra-tos N-encadeados (proporção de estruturas biantená-rias, triantenárias e tetraantenárias em relação à glicosilação total) e teor de repetições - atividade biológica no teste normo rato - teor de ácido siálico.The following analyzes were performed to characterize the pure isoforms: determination of quantity and yield by RP-HPLC determination of purity and identity by capillary electrophoresis and isoelectric focusing. The yield of the individual isoforms was generally between 20% and 30% of the isoform used in the starting mixture. The purity of the isoforms was usually> 90%, most of the flow rates> 94%. 11.2 Results The following results were obtained for the purified isoforms (IF): - Relative distribution of N-linked carbohydrate structures (ratio of biantenary, triantenary and tetraantenary structures to total glycosylation) and repetition content - biological activity in normal rat test - sialic acid content.
Estas determinações foram realizadas essencialmente pelos processos descritos anteriormente. 0 teor de ácido siálico das isoformas isoladas não foi determinado separadamente para cada preparado de isoforma individual/ mas foi realizado em 1-3 preparados como um exemplo para cada uma das isoformas 2-8 da EPO a partir de células CHO ou isoformas 2-6 de EPO a partir de células humanas.These determinations were performed essentially by the procedures described above. The sialic acid content of the isolated isoforms was not determined separately for each individual isoform preparation / but was performed on 1-3 preparations as an example for each of EPO isoforms 2-8 from CHO cells or isoforms 2-6. EPO from human cells.
Os valores de ácido siálico de número completo / arredondado, de cada isoforma foram usados para se calcular o produto do conteúdo de unidades de N-acetil-lactosamina (valor LE) e o teor de ácido siálico (SA) .The complete / round number sialic acid values of each isoform were used to calculate the product of the N-acetyl lactosamine unit content (LE value) and the sialic acid (SA) content.
Estes valores de SA arredondados foram os seguintes, para EPO proveniente de células CHO e de células humanas: 14 (IF2), 13 (IF3) , 12 (IF4), 1.1..(IF5) , 10 (IF6) , 9 (IF7) e 8 (IF8) . A Tabela 4 contém dados da correlação entre a atividade especifica e estruturas de carboidratos dos vários preparados de EPO a partir de células CHO (CHO 1, CHO 2, e CHO 3) , bem como a partir de células humanas (HeLa 1 a 5). A tabela mostra a correlação entre a atividade biológica e o número total médio de unidades de N-acetil-lactosamina (LE) na molécula de EPO, o teor de ácido siálico médio (SA) , bem como o produto de LE x SA. A Tabela 5 contém dados da correlaçãoentre a atividade biológica e o número total médio de unidades de N-acetil-lactosamina (LE) na molécula de EPO, o teor de ácido siálico médio (SA) bem como o produto de LE x SA das isoformas isoladas de uma batelada de EPO não pré-fracionada a partir de células CHO. A Tabela 6 contém uma comparação de vários preparados (A e B) de uma isoforma (IF2 ou IF5) que foi isolada a partir de várias frações de uma batelada de EPO pré-fracionada a partir de icélulas CHQ, isto é, 2 preparados (A e B) das isoformas 2e 5 foram analisadas em cada caso. 0 pré-fracionamento foi realizado por meio de um permutador de ânions DE, tal como descrito no exemplo 11.1C. Os dois preparados A e B das isoformas IF2 e IF5 foram isolados em relação a diferentes frações da coluna DE (a IF2 a partir das frações 5 e 6 e a IF5 a partir das frações 2 e 3). A fração 5 ou 2 a partir da qual se isolou IF2 ou IF5, respectivamente, foi eluida mais cedo (sob uma concentração de sal mais baixa) a partir da coluna de DE-Sepharose do que as frações 6 ou 3 a partir das quais se isolarem respectivamente IF2/B ou IF5/B. Não obstante, os preparados A e B das isoformas 2 ou 5, respectivamente, não diferiram nas suas propriedades na focalização isoelétrica subseqüente ou na eletroforese capilar, isto é, os dois preparados de IF2 ou IF5 tiveram o mesmo teor de ácido siálico. Não obstante, constatou-se surpreendentemente que as isoformas provenientes do preparado A tiveram uma atividade biológica significativamente mais elevada do que as isoformas correspondentes provenientes do preparado B, devido ao seu valor LE mais alto e ao conteúdo de estruturas de repetição mais elevado. A dependência que se encontra descrita na Tabela 6 para a atividade biológica da isoforma, no número total de unidades de N-acetil-lactosamina contidas na molécula de EPO no mesmo conteúdo de ácido siálico, não foi apenas observada para as isoformas 2 e 5, mas também para outras isoformas. A Tabela 7 compara as isoformas correspondentes provenientes das várias fontes de EPO (células CHO ou células HeLa S3 humanas). Da mesma forma, neste caso foi observada uma correlação entre a atividade biológica e o valor LE x SA.These rounded SA values were as follows for EPO from CHO cells and human cells: 14 (IF2), 13 (IF3), 12 (IF4), 1.1 .. (IF5), 10 (IF6), 9 (IF7 ) and 8 (IF8). Table 4 contains data on the correlation between specific activity and carbohydrate structures of the various EPO preparations from CHO cells (CHO 1, CHO 2, and CHO 3) as well as from human cells (HeLa 1 through 5). . The table shows the correlation between biological activity and the average total number of N-acetyl lactosamine (LE) units in the EPO molecule, the average sialic acid (SA) content, as well as the LE x SA product. Table 5 contains data on the correlation between biological activity and the average total number of N-acetyl lactosamine (LE) units in the EPO molecule, the average sialic acid (SA) content and the isoform LE x SA product. isolated from a batch of unfractionated EPO from CHO cells. Table 6 contains a comparison of various preparations (A and B) of an isoform (IF2 or IF5) which was isolated from various fractions of a pre-fractionated EPO batch from CHQ cells, i.e. 2 prepared ( A and B) of isoforms 2 and 5 were analyzed in each case. Prefractionation was performed by means of a DE anion exchanger as described in example 11.1C. The two preparations A and B of the isoforms IF2 and IF5 were isolated for different fractions of the DE column (IF2 from fractions 5 and 6 and IF5 from fractions 2 and 3). Fraction 5 or 2 from which IF2 or IF5 was isolated, respectively, was eluted earlier (under a lower salt concentration) from the DE-Sepharose column than fractions 6 or 3 from which respectively isolate IF2 / B or IF5 / B. However, preparations A and B of isoforms 2 or 5, respectively, did not differ in their properties on subsequent isoelectric focusing or capillary electrophoresis, that is, both IF2 or IF5 preparations had the same sialic acid content. Nevertheless, it was surprisingly found that the isoforms from preparation A had significantly higher biological activity than the corresponding isoforms from preparation B due to their higher LE value and higher repeating structure content. The dependence described in Table 6 for isoform biological activity on the total number of N-acetyl lactosamine units contained in the EPO molecule in the same sialic acid content was not only observed for isoforms 2 and 5, but also for other isoforms. Table 7 compares the corresponding isoforms from various sources of EPO (CHO cells or human HeLa S3 cells). Likewise, in this case a correlation between biological activity and the LE x SA value was observed.
Portanto, em todas as tabelas pode ser observada uma correlação entre o produto do número de unidades de N-acetil-lactosamina (LE) e o teor de ácido siálico (SA) e a atividade biológica. 0 alto valor do produto LE x SA está sempre associado com uma alta atividade biológica.Therefore, in all tables a correlation can be observed between the product of the number of units of N-acetyl lactosamine (LE) and the sialic acid (SA) content and biological activity. The high value of LE x SA product is always associated with a high biological activity.
Tabela 4 LE: unidades de N-acetil-lactosamina SA: teor de ácido siálico do preparado de EPO 1: percentagem de todas as estruturas de açúcar com extensões de LE adicionais em relação ao número de estruturas de açúcar total (bi + tri + tetra = 100 %) Tabela 5 LE: unidades de N-acetil-lactosamina (calculadas como no exemplo 7) SA: teor de ácido siálico da isoforma respectiva 1: percentagem de todas as estruturas de açúcar com extensões de LE adicionais em relação ao número de estruturas de açúcar total (bi + tri + tetra = 100 %) Tabela 6 LE: unidades de N-acetil-lactosamina (calculadas como no exemplo 7) SA: teor de ácido siálico da isoforma respectiva 1: percentagem de todas as estruturas de açúcar com extensões de LE adicionais em relação ao número de estruturas de açúcar total (bi + tri + tetra =100 %) Tabela 7 LE: unidades de N-acetil-lactosamina (calculadas como no exemplo 7) SA: teor de ácido siálico da isoforma respectiva 1: percentagem de todas as estruturas de açúcar com extensões de LE adicionais em relação ao número de estruturas de açúcar total (bi + tri + tetra = 100 %) A dependência da atividade biológica da EPO na proporção das estruturas de carboidratos N-encadeados com unidade de N-acetil-lactosamina adicionais (repetições está ilustrada na Figura 4 utilizando-se isoformas individuais como um exemplo. As isoformas foram isoladas a partir de preparados de EPO que continham diferentes proporções de estruturas de carboidratos que contêm repetições (EPO 1 com cerca de 50%, EPO 2 com cerca de 40% e EPO 3 com cerca de 15% de estruturas que contêm repetições) . A atividade biológica _das_ isoformas correspondentes (mesmo conteúdo de ácidos si-álicos e aproximadamente a mesma antenaridade) diminui na medida em que a proporção das estruturas de carboi-dratos que contêm repetições diminui nas isoformas. Esta característica pode ser observada para a isoforma 2 até pelo menos a isoforma 7.Table 4 LE: N-acetyl lactosamine SA units: sialic acid content of EPO preparation 1: Percentage of all sugar structures with additional LE extensions in relation to the number of total sugar structures (bi + tri + tetra = 100%) Table 5 LE: N-acetyl lactosamine units (calculated as in example 7) SA: sialic acid content of the respective isoform 1: Percentage of all sugar structures with additional LE extensions relative to the number of total sugar structures (bi + tri + tetra = 100%) Table 6 LE: N-acetyl lactosamine units (calculated as in example 7) SA: sialic acid content of respective isoform 1: Percentage of all sugar structures with additional LE extensions in relation to the number of total sugar structures (bi + tri + tetra = 100%) Table 7 LE: N-acetyl lactosamine units (calculated as in example 7) SA: isoform sialic acid content respective 1: percentage of all sugar structures with additional LE extensions in relation to the number of total sugar structures (bi + tri + tetra = 100%) The dependence of EPO biological activity on the proportion of N-chain linked N-acetyl-linked carbohydrate structures Additional lactosamine (repeats are shown in Figure 4 using individual isoforms as an example. The isoforms were isolated from EPO preparations containing different proportions of repeating carbohydrate structures (about 50% EPO 1, about 40% EPO 2 and about 15% repeating structures of EPO 3). ). The biological activity of the corresponding isoforms (same sialic acid content and approximately the same antenarity) decreases as the proportion of carbohydrate structures containing repeats decreases in the isoforms. This characteristic can be observed for isoform 2 to at least isoform 7.
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