Otimização da formulação e escalonamento do processo de produção do kit liofilizado para síntese de proteínas livres de células (CFPS), Syntheasy

• Processo: 24/22975-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Phelipe Augusto Mariano Vitale
• Beneficiário: Gabrielle Brok Quevedo
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Vinculado ao auxílio: 23/09974-0 - Estudo de Estabilidade, Reprodutibilidade e Escalonamento dos Kits de Cell-free Protein sintesis SynthEasy®, AP.PIPE
• Assunto(s): Escalonamento Expressão de proteínas Liofilização Biologia sintética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escalonamento | Expressão de proteínas | liofilização | Ressonância Magnética Nuclear (RMN) | Síntese de Proteínas Livres de Células (CFPS) | Biologia Sintética

Resumo

A Biolinker é a única empresa nacional a comercializar uma ferramenta de biotecnologia chamada Síntese de Proteínas Livres de Células (CFPS), que permite a produção acelerada de proteínas de interesse científico e comercial. Esta tecnologia, cujos kits se baseiam em extratos de Escherichia coli, supera desafios técnicos presentes na produção em organismos vivos e já recebeu financiamento da FAPESP para o desenvolvimento de uma versão liofilizada (2019/16625-6). A CFPS tem se mostrado fundamental para processos biotecnológicos que necessitam de reprodutibilidade e estabilidade do nível de produção de proteínas, linearidade e escalabilidade. Durante a fase de desenvolvimento da versão liofilizada, os kits passaram por diversas modificações na sua composição para manter o rendimento observado antes da liofilização e demonstrar vida útil aumentada em meses. No entanto, ainda existem desafios a serem superados como a alta variabilidade entre os lotes e a dificuldade em obter quantidades significativas de proteínas complexas como anticorpos, que são alvos de interesse biotecnológico. A próxima etapa do desenvolvimento do kit CFPS envolve a pesquisa para o escalonamento do processo, dado que há uma variação significativa na qualidade do produto entre os lotes produzidos. O uso da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) se apresenta como um passo crucial para analisar os extratos obtidos, correlacionar a presença de determinadas moléculas ao longo do processo de expressão proteica e, assim, identificar a causa da variabilidade entre os lotes. Portanto, o objetivo final deste estudo é estabelecer o melhor processo produtivo para os kits CFPS. Durante a fase de desenvolvimento da versão liofilizada, os kits passaram por diversas modificações na composição, foram submetidos à liofilização, conseguindo manter o rendimento de expressão das proteínas e tiveram sua vida útil aumentada. No entanto, ainda existem desafios a serem superados, como a alta variabilidade entre os lotes e a dificuldade em obter quantidades significativas de proteínas complexas, que são alvos de interesse biotecnológico. A próxima etapa do desenvolvimento do kit CFPS envolve a pesquisa para o escalonamento do processo, dado que há uma variação significativa na qualidade do produto entre os lotes produzidos. O uso da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de pequenas moléculas se apresenta como um passo crucial para analisar os extratos obtidos, correlacionar a presença de determinadas moléculas ao longo do processo de expressão proteica e, assim, identificar a causa da variabilidade entre os lotes. Portanto, o objetivo final deste estudo é estabelecer o melhor processo produtivo para os kits CFPS.