Produção de L-asparaginase por Pichia pastoris em cultivos descontínuos-alimentados em biorreatores

Resumo

Este doutorado é parte do projeto temático Fapesp intitulado "Produção de L-Asparaginase extracelular: da bioprospecção à Engenharia de um biofármaco anti-leucêmico" cujo principal objetivo é a obtenção, em escala industrial, da enzima L-asparaginase (ASNase) que é empregada no tratamento de Leucemia Linfoblástica Aguda. O desenvolvimento da produção nacional de ASNase se tornou relevante especialmente após a ruptura no fornecimento que ocorreu em 2013, desde então o biofármaco tem sido adquirido de diferentes fornecedores e, atualmente, é discutida a qualidade do fármaco que é distribuído pelo SUS. Além de estimular a produção nacional, o projeto também visa desenvolver métodos que reduzam as reações imunológicas causadas pelas enzimas atualmente comercializadas. Um desses métodos é a produção de ASNase expressada pelo gene ansB de Erwinia chrysanthemi em sistema de expressão Pichia pastoris capaz de realizar glicosilações humanizadas. A levedura P. pastoris apresenta sistema de recombinação induzido pelo metanol e, em condições ótimas de cultivo, pode chegar a altas densidades celulares, o que tornaria a produção de ASNase mais eficiente. Portanto, objetivando essas condições ótimas de cultivo, esse projeto propõe algumas estratégias de operação em biorreatores de bancada baseadas no controle da concentração de oxigênio e da alimentação de glicerol e de metanol. Adicionalmente, propõe-se implementar um modelo de controle em malha fechada para alimentação do álcool, uma vez que é um fator crítico para produção da enzima desejada. A partir da melhoria das condições de cultivo, pretende-se fazer o escalonamento do processo de um biorreator de 2L para outro de 14L com base no coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio e com validação estatística do método. Dessa maneira, serão gerados dados para um modelo de escalonamento para escala industrial, contribuindo com o objetivo do projeto temático. (AU)