Otimização e viabilidade econômica do processo de produção de L-asparaginase recombinante para aplicação farmacêutica

• Processo: 17/21819-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2018
• Vigência (Término): 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Adalberto Pessoa Junior
• Beneficiário: Larissa Pereira Brumano
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08617-7 - Produção de L-asparaginase extracelular: da bioprospecção à engenharia de um biofármaco antileucêmico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/03981-9 - Avaliação das alterações fisiológicas durante a produção e extração de L-asparaginase e viabilidade econômica do processo para aplicação farmacêutica, BE.EP.PD
• Assunto(s): Bioprocessos Biotecnologia Escherichia coli Biotecnologia farmacêutica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise técnico-econômica | antileucêmico | bioprocessos | biotecnologia | Escherichia coli | purificação de L-asparaginase | Biotecnologia Farmacêutica

Resumo

A L-asparaginase (ASNase) é um importante biofármaco utilizado no tratamento de neoplasias do sistema linfático, principalmente a leucemia linfoide aguda. No Brasil este medicamento é fornecido pelo SUS, entretanto o País ainda não possui a tecnologia de produção, sendo totalmente dependente da oferta de empresas internacionais. A crise de desabastecimento da ASNase é discutida desde 2011, mas se agravou recentemente em função de questionamentos sobre o processo de compra e a qualidade da ASNase fornecida. Atualmente sua aquisição é tema de debate entre a sociedade, médicos, acadêmicos e governo, evidenciando a urgência da autonomia do Brasil na produção da ASNase para aplicação farmacêutica. O presente projeto é parte do Projeto Temático Fapesp 2013/08617-7 e busca contribuir para o desenvolvimento de um processo industrialmente viável para produção biotecnológica da ASNase. Para tanto, será utilizada a bactéria E. coli BL21(DE3) capaz de superexpressar uma ASNase resistente a proteases plasmáticas, obtida no âmbito do Projeto Temático. Serão estudados a otimização dos parâmetros nutricionais e operacionais do processo fermentativo, o cultivo de alta densidade celular por meio de processo descontinuo alimentado e a melhor estratégia de purificação, afim de se obter alta produtividade de ASNase. Também serão estudadas as alterações a nível de membrana e pH intracelular durante o processo de produção (buscando compreender mais profundamente os mecanismos de exportação da enzima e a influência das condições de cultivo na fisiologia celular) e a viabilidade técnico-econômica do processo a partir dos resultados experimentais de otimização do cultivo e purificação da enzima. Essas duas últimas etapas serão realizadas em colaboração com a Profa. Dra. Solange Mussatto na Technical University of Denmark. Com este projeto espera-se obter resultados fundamentais para o estabelecimento do processo e sua viabilidade, que contribuirão para o desenvolvimento e implementação de uma nova tecnologia, gerando importantes conhecimentos na área, considerando-se a relevância e a atualidade do tema.

Publicações científicas

(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)

BARROS, THAIS; BRUMANO, LARISSA; FREITAS, MARCELA; PESSOA, JR., ADALBERTO; PARACHIN, NADIA; MAGALHAES, PEROLA O.. Development of Processes for Recombinant L-Asparaginase II Production by Escherichia coli Bl21 (De3): From Shaker to Bioreactors. PHARMACEUTICS, v. 13, n. 1, JAN 2021. (17/21819-9)

SANTOS, JOAO H. P. M.; BRUMANO, LARISSA P.; PESSOA, JR., ADALBERTO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. Tailoring Protein PEGylation Reaction: An Undergraduate Laboratory Experiment. Journal of Chemical Education, v. 97, n. 5, p. 1443-1447, MAY 12 2020. (17/21819-9, 16/22065-5, 13/08617-7, 18/25994-2)

BRUMANO, LARISSA PEREIRA; SANTOS DA SILVA, FRANCISCO VITOR; COSTA-SILVA, TALES ALEXANDRE; APOLINARIO, ALEXSANDRA CONCEICAO; PICADO MADALENA SANTOS, JOAO HENRIQUE; KLEINGESINDS, EDUARDO KREBS; MONTEIRO, GISELE; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA; BENYAHIA, BRAHIM; PESSOA JUNIOR, ADALBERTO. Development of L-Asparaginase Biobetters: Current Research Status and Review of the Desirable Quality Profiles. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 6, JAN 10 2019. (14/10456-4, 15/07749-2, 18/03734-9, 13/08617-7, 17/21819-9)