Estabelecimento de bioprocessos escalonáveis para produção de partículas semelhantes a vírus

• Processo: 22/02713-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Eutimio Gustavo Fernández Núñez
• Beneficiário: Eutimio Gustavo Fernández Núñez
• Instituição Sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adriano Rodrigues Azzoni ; Aldo Tonso ; Soraia Attie Calil Jorge ; Thaissa Consoni Bernardino ; Wagner Quintilio
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/10595-6 - I Congresso Brasileiro de Biotecnologia Industrial, AR.BR
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/22430-1 - Aplicação da abordagem Quality by Design para otimizar a etapa upstream de produção de VLP rábica, BP.MS; 25/10314-0 - Otimização de plataformas de purificação baseadas em técnicas cromatográficas para a obtenção de VLP rábico e de SARS-CoV-2, BP.DD
• Assunto(s): Bioprocessos SARS-CoV-2 Vírus da raiva Baculoviridae Vacinas de partículas semelhantes a vírus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Baculovírus recombinante | celulas de inseto | Partículas semelhantes a vírus | SARS-CoV-2 | vírus rábico | Vírus Zika | Bioprocessos farmacêuticos

Resumo

A tecnologia de produção de vacinas através de partículas-semelhantes a vírus (VLP) vem se estabelecendo comercialmente. Estas nanoestruturas compostas por proteínas virais são mais seguras que as vacinas tradicionais (vírus atenuado e inativado) e mais imunogênicas que as de subunidades. Entre as plataformas de produção de VLP, o sistema baculovírus/célula de inseto (B/IC) tem uma posição de destaque. Duas estratégias de expressão viral para gerar VLP complexas são viáveis com o B/IC: infecção com múltiplos baculovírus monocistrônicos (coinfecção) e infecção com um único baculovírus policistrônico (coexpressão). As VLP pelo B/IC são usualmente produzidas em biorreatores tipo tanque com agitação mecânica e aeração (STB), para posteriormente serem purificadas dependendo da escala, através de centrifugação por gradiente de densidade (laboratório) ou técnicas cromatográficas (comercial) principalmente. Em cada uma destas etapas múltiplos parâmetros operacionais devem ser otimizados inicialmente na escala laboratorial em equipamentos semelhantes aos utilizados na escala comercial, para assim obter bioprocessos que possam ser escalonados até a implementação industrial. Desta forma, o objetivo desta proposta será otimizar as condições de agitação e aeração, modo de operação (batelada, batelada alimentada) em STB, assim como as condições cromatográficas (sistema de tampões, volume de amostra/volume de coluna, velocidade linear) nos processos de propagação de baculovírus recombinantes e na produção de VLP, utilizando como modelos, o vírus rábico, o vírus Zika e o SARS-CoV-2, agentes etiológicos da raiva (uma doença negligenciada), doença causa pelo vírus Zika e da COVID-19, respectivamente. Finalmente as VLP purificadas e caracterizadas serão avaliadas imunologicamente por técnicas in vitro de modo que seja reduzido o uso de animais de laboratório e possam ser validados os bioprocessos propostos. Se estas metas forem atingidas com sucesso, poderão ser transferidos bioprocessos robustos para etapas posteriores de desenvolvimento com rendimentos e produtividades otimizadas, assim como produtos associados com atividade biológica comprovada preliminarmente. Os resultados desta proposta permitiriam também implementar uma plataforma escalonável de produção de VLP para diferentes doenças virais conhecidas e por conhecer. (AU)

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GUARDALINI, LUIS GIOVANI OLIVEIRA; DIAS, VINICIUS ARAGAO TEJO; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; ASTRAY, RENATO MANCINI; DA SILVEIRA, SUELLEN REGINA; HO, PAULO LEE; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNANDEZ. Comparison of chemometric models using Raman spectroscopy for offline biochemical monitoring throughout the VLP-making upstream process. Biochemical Engineering Journal, v. 198, p. 12-pg., 2023-06-21. (18/10538-1, 22/02713-3, 22/04711-8, 16/22780-6)

DIAS, FELIPE MOURA; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; GUARDALINI, LUIS GIOVANI DE OLIVEIRA; TANAKA, JEAN LUCAS; LEME, JACI; PEINADO, ANA PAULA; QUINTILIO, WAGNER; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNANDEZ. Biochemical monitoring of SARS-CoV-2 VLP production stages using MIR spectroscopy and chemometrics. Process Biochemistry, v. 147, p. 15-pg., 2024-10-24. (18/10538-1, 21/14574-5, 22/02713-3, 21/14451-0, 16/22780-6)

GUARDALINI, LUIS GIOVANI DE OLIVEIRA; DIAS, FELIPE MOURA; CAMALHONTE, SAMANTA OMAE; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; SPOSITO, FELIPE SOARES; DIAS, EDUARDO; ASTRAY, RENATO MANCINI; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; et al. Multiplicity of infection and culture medium on the SARS-CoV-2 virus like-particles production by baculovirus/insect system. Biotechnology Letters, v. 47, n. 2, p. 16-pg., 2025-04-01. (20/05264-0, 21/14451-0, 22/02713-3)

DIAS, VINICIUS ARAGAO TEJO; OCTAVIANO, ANA LUIZA MORAES; RABELLO, JULIA PUBLIO; BARRENCE, FERNANDA ANGELA CORREIA; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; LEME, JACI; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNANDEZ. Critical parameters on Zika virus-like particles' generation. Journal of Virological Methods, v. 334, p. 15-pg., 2025-02-26. (22/02713-3, 23/16332-4, 23/17480-7)

DIAS, FELIPE MOURA; RABELLO, JULIA PUBLIO; GUARDALINI, LUIS GIOVANI OLIVEIRA; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; PIRES, LUCAS; MENDONCA, MARJORIE; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNANDEZ. Laser wavelength and sample conditioning effects on biochemical monitoring of SARS-CoV-2 VLP production upstream stage by Raman spectroscopy. Biochemical Engineering Journal, v. 211, p. 9-pg., 2024-08-10. (23/09463-5, 18/10538-1, 22/02713-3, 16/22780-6, 21/14451-0)

GUARDALINI, LUIS GIOVANI OLIVEIRA; RANGEL, RAFAELA MORAIS; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; DA SILVEIRA, SUELLEN REGINA; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNANDEZ. Monitoring by Raman spectroscopy of rabies virus-like particles production since the initial development stages. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 99, n. 3, p. 16-pg., 2023-12-15. (16/22780-6, 18/10538-1, 22/02713-3)

RABELLO, JULIA PUBLIO; CAVALCANTE, PAULO EDUARDO DA SILVA; LEME, JACI; DIAS, VINICIUS ARAGAO TEJO; BARRENCE, FERNANDA ANGELA CORREIA; GUARDALINI, LUIS GIOVANI DE OLIVEIRA; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; NUNES, ROBSON; BARROS, IAGO HENRIQUE; TONSO, ALDO; et al. Chemometrics and analytical blank on the at-line monitoring of Zika-VLP production using near-infrared spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 326, p. 12-pg., 2024-10-05. (23/09463-5, 22/02713-3)

DIAS, FELIPE MOURA; TERUYA, MILENA MIYU; CAMALHONTE, SAMANTA OMAE; DIAS, VINICIUS ARAGAO TEJO; GUARDALINI, LUIS GIOVANI DE OLIVEIRA; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; SPOSITO, FELIPE S.; DIAS, EDUARDO; ASTRAY, RENATO MANCINY; et al. Inline Raman spectroscopy as process analytical technology for SARS-CoV-2 VLP production. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. N/A, p. 22-pg., 2024-10-09. (23/14085-0, 22/04711-8, 22/02713-3, 21/14451-0, 20/05264-0)

DIAS, VINICIUS ARAGA TEJO; GUARDALINI, LUIS GIOVANI OLIVEIRA; LEME, JACI; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; DA SILVEIRA, SUELLEN REGINA; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; NUNEZ, EUTIMIO GUSTAVO FERNNANDEZ. Different modeling approaches for inline biochemical monitoring over the VLP-making upstream stages using Raman spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 320, p. 11-pg., 2024-06-15. (22/02713-3, 16/22780-6, 18/10538-1, 22/04711-8)

CAVALCANTE, PAULO EDUARDO DA SILVA; RABELLO, JULIA PUBLIO; LEME, JACI; DIAS, VINICIUS ARAGAO TEJO; BARRENCE, FERNANDA ANGELA CORREIA; GUARDALINI, LUIS GIOVANI DE OLIVEIRA; BERNARDINO, THAISSA CONSONI; ALMEIDA, SABRINA; TONSO, ALDO; JORGE, SORAIA ATTIE CALIL; et al. Raman laser intensity and sample clarification on biochemical monitoring over Zika-VLP. Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 733, p. 11-pg., 2024-09-19. (23/09463-5, 22/02713-3)