Implementation of process analytical technology tools in microbial fermentation processes for recombinant therapeutic protein production

Abstract

Mit der Einführung der Process Analytical Technology (PAT) Initiative vollzieht die US-amerikanische Aufsichtsbehörde (FDA) eine grundlegende Wende hinsichtlich der Überwachung und Zulassung von Produktionsprozessen zur Herstellung biopharmazeutischer Wirkstoffe. Diese ermöglicht den Herstellern, Produktionsprozesse basierend auf einem umfassenden qualitativen und quantitativen Prozessverständnis zu etablieren sowie auch nach der Zulassung kontinuierlich weiterzuentwickeln. Die vorliegende Arbeit demonstriert die konsequente Umsetzung des PAT-Konzeptes in Bezug auf Fermentationsprozesse zur Herstellung rekombinanter, therapeutischer Proteine. Die entwickelten Methoden erhöhen zunächst die Messdatenqualität und ermöglichen die exakte Vorhersage des Prozessverhaltens sowie eine modellbasierte Prozessoptimierung. Fortschrittliche Regler und moderne Überwachungssysteme steigern daraufhin sowohl die Reproduzierbarkeit als auch die Robustheit, wodurch die Qualität des gesamten Produktionsprozesses signifikant verbessert wird.