Produção de L-asparaginase por Escherichia coli recombinante em cultivo de alta densidade para uma aplicação farmacêutica

• Processo: 18/24926-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Adalberto Pessoa Junior
• Beneficiário: Rodrigo Gabriel Simas
• 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): 19/12295-1 - Identificação de fatores de estresse e sua influência em alterações no genótipo-fenótipo durante a produção de L-Asparaginase por Escherichia coli, BE.EP.DR
• Assunto(s): Bioprocessos Produção de enzimas L-asparaginase Escherichia coli Transcriptômica Clarificação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultivo em alta densidade celular | Escherichia coli | L-asparaginase | proteômica | Transcriptômica | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

A Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA) é um Câncer hematológico, que ocorre predominantemente em crianças. A enzima L-Asparaginase (ASNase) é usada em todos os protocolos padrão para o tratamento de LLA, resultando em aproximadamente 90% de sobrevivência em crianças. O governo brasileiro oferece gratuitamente o medicamento a base de ASNase para o tratamento da LLA, mas como a ASNase não é produzida no Brasil, toda a demanda nacional deve ser atendida por importação. A frágil dependência de fornecedores estrangeiros e a baixa qualidade de algumas formulações têm alimentado um debate sobre a necessidade urgente da produção nacional de ASNase para atender as demandas clínicas no Brasil. O principal objetivo deste projeto é desenvolver um bioprocesso industrialmente atrativo para a produção de ASNase nativa de Escherichia coli em biorreatores, como uma fase necessária para o escalonamento do processo e futura produção industrial da enzima. Para isso, o cultivo em alta densidade celular de E. coli BL21 (DE3) será desenvolvido em biorreatores de 1,0 L, com foco nas estratégias de alimentação e indução durante o cultivo. Como suporte ao desenvolvimento do processo, serão realizadas análises proteômica e transcriptômica das células, no King's College London (KCL), a fim de monitorar alterações no genótipo e fenótipo celular como resposta às condições de estresse durante o cultivo em batelada alimentada. Para isso serão utilizadas as instalações "Proteomics Core Facility" do KCL (equipada com o mais avançado equipamento de espectrometria de massas, Tribrid Orbitrap Fusion, acoplado com um sistema cromatográfico de pressão ultra alta U3000 (UHPLC), que combinados apresentam precisão e sensibilidade incomparáveis para identificação de proteínas/peptídeos, análise de modificações pós-traducionais e quantificação de peptídeos e proteínas em misturas biológicas simples ou complexas). (AU)