Processo de Produção Econômica de Fragmentos de Anticorpos scFv Contra Toxina Shiga 2 Via E. coli Recombinante

• Processo: 25/13231-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Jose Geraldo da Cruz Pradella
• Beneficiário: Jose Geraldo da Cruz Pradella
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São José dos Campos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioreactor production | Process development | Stx2-scFv antibody fragment | Biotecnologia e Bioprocessos

Resumo

Escherichia coli produtora de toxina Shiga (Stx) (STEC) e seu subgrupo E. coli entero-hemorrágico são patógenos significativos responsáveis ¿¿por diarreia, que pode progredir para colite hemorrágica e síndrome hemolítico-urêmica (SHU), a principal causa de insuficiência renal aguda em crianças. O diagnóstico precoce é crucial para o manejo clínico eficaz, pois o tratamento com antibióticos não é recomendado para infecções por STEC. O presente estudo teve como objetivo estabelecer uma plataforma biotecnológica econômica para o cultivo de E. coli recombinante para produzir fragmentos de anticorpos scFv contra Stx2 para aplicações diagnósticas. O método foi inicialmente avaliado por meio de experimentos em frasco agitado e posteriormente ampliado para biorreatores de bancada operados em modo batelada e batelada alimentada usando meios de cultura definidos. As condições ótimas de produção foram alcançadas pela indução de pLys de E. coli recombinante a 18 °C por 18 horas com 0,1 mM de IPTG, resultando em um rendimento de 3,0 a 4,0 mg scFv/g de biomassa celular. Um procedimento de batelada alimentada e alta densidade celular com E. coli pLysS atingiu uma produção máxima de até 150 mg scFv/L. Uma avaliação econômica preliminar demonstrou o potencial de produção em torno de US$ 250/g scFv. A análise econômica também destaca que o custo relativo do investimento de capital se torna importante à medida que os processos de produção se intensificam. Portanto, parâmetros técnicos como produtividade (massa scFv / volume do biorreator * tempo) e concentração de scFv (massa scFv / volume do biorreator) devem ser priorizados para maximizar seus valores. Da mesma forma, a otimização da plataforma microbiana recombinante de E. coli deve ser buscada para aumentar o nível de Yp/x. (AU)