[发明专利]用于处理细胞培养物的方法和系统

说明书

本文提供了处理细胞培养物的方法和开放回路过滤系统。所述过滤系统包含具有独立入口和出口端口的切向流过滤(TFF)单元，其与细胞培养生物反应器和经调试使得通过所述过滤单元的流体流逆转的泵相连。

本申请是申请日为2014年9月16日、申请号为201480062402.2、发明名称为“用于处理细胞培养物的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。

相关文献的交叉引用

本申请要求保护2013年9月16日提交的美国临时专利申请号61/878,502的优先权，其全部内容在本文通过提述并入。

技术领域

本发明涉及处理细胞培养物的方法和生物技术，且更具体地，涉及连续处理灌注生物反应器中细胞培养物的方法。

背景

哺乳动物细胞经常用于产生治疗性蛋白。在一些处理方法中，哺乳动物培养在灌注生物反应器中，将一定体积的包括重组蛋白的细胞培养物从生物反应器去除，并添加新的培养基以替换所述体积。在这种灌注培养方法中，经常过滤去除细胞培养物以保持哺乳动物细胞在生物反应器中用于进一步重组蛋白的生产，同时回收包括重组蛋白的培养基(有时称为“耗竭的培养基”)。

用于从灌注生物反应器过滤细胞培养物的常规方法和装置具有数项劣势。举例来说，改变切向流过滤(ATF)的封闭系统导致细胞培养物在控制生长条件的生物反应器外花费一段较长的时间(长外部停留时间)，且无逆向流动的传统的单向切向流过滤(TFF)引起过滤器结垢。由此，常规灌注生物反应器方法经常涉及在控制生长条件的生物反应器外花费一段较长时间的细胞培养物，导致活细胞密度、百分比活力以及培养比生产率和体积生产率的减少。此外，之前的方法经常导致系统过滤器的不完全冲洗，使得过滤器结垢。

发明概述

申请人发现了开放回路过滤系统(与常规单向开放回路或双向闭合回路过滤系统相对，其提供穿过交叉流过滤器的表面的可逆切向流体流动)提供了增加的活细胞密度、增加的百分比活细胞、增加的比生产率和/或体积生产率，增加的比葡萄糖消耗和减少的过滤器结垢。

本文给出的开放回路过滤系统提供了用于产生和收获重组蛋白的最佳条件，例如，如与其他单向开放回路过滤系统(例如单向TFF系统)或双向闭合回路过滤系统(闭合回路ATF^TM系统)相比，减少细胞培养物外部体积(贮液器外)、增加交换百分数(例如第一导管、TFF单元和第二导管内)、减少细胞培养物的外部停留时间(贮液器外)、减少细胞培养物过滤过程中的剪切应力、改善细胞培养物中的细胞活力、提高细胞培养物中的活细胞密度和/或减少过滤器结垢(由于过滤器的更佳冲洗)中的一种或多种。相应地，本文提供了开放回路过滤系统，其包括贮液器(例如生物反应器)、具有第一和第二入口的切向流过滤(TFF)单元，流体连通所述贮液器和所述TFF单元第一入口间的第一导管，和流体连通所述贮液器和所述TFF单元第二入口间的第二导管，和至少一个置于系统中的泵，进而驱动至少一个泵使流体可逆地从所述贮液器流通所述系统、流通所述第一导管、TFF单元、第二导管，并流回至储液器。还提供了处理细胞培养物的方法，其包括(a)提供开放回路过滤系统(例如任何本文所述的开放回路过滤系统)，(b)使细胞培养物从贮液器以第一流动方向持续第一时间段流通TFF单元，(c)逆转所述第一流动方向并使细胞培养物以第二流动方向持续第二时间段流通TFF单元，(d)逆转第二流动方向并使培养物以第一流动方向持续第三时间段流通TFF单元，(e)重复步骤(c)-(d)至少至少两次；并(f)收集滤液。